Hukum induksi Faraday: Perbedaan antara revisi

← Revisi sebelumnya Revisi selanjutnya →

Konten dihapus Konten ditambahkan

Sebaris

Revisi per 21 Februari 2021 21.02

Hukum induksi Faraday adalah hukum dasar elektromagnetisme yang memprediksi bagaimana medan magnet berinteraksi dengan rangkaian listrik untuk menghasilkan gaya gerak listrik- fenomena yang disebut sebagai induksi elektromagnetik. Hukum ini adalah prinsip dasar operasi transformator, induktor, dan banyak tipe motor listrik, generator listrik, dan solenoid.^[1]^[2]

Persamaan Maxwell–Faraday adalah generalisasi Hukum Faraday dan membentuk satu dari empat persamaan Maxwell.

Hukum Faraday

Bunyi pernyataan

Hukum Faraday menyatakan:

Gaya gerak listrik terinduksi pada rangkaian tertutup sama dengan negatif rate perubahan fluks magnetik terhadap waktu di dalam rangkaian.^[3]^[4]

Hukum Faraday ini hanya berlaku ketika rangkaian tertutup adalah loop kawat yang sangat tipis.^[5].

Perumusan

Hukum induksi Faraday dilambangkan dengan fluks magnetik Φ_B melalui permukaan hipotesis Σ dengan pembatasnya adalah loop kawat. Karena loop kawat dapat bergerak, maka dituliskan sebagai Σ(t). Fluks magnetik didefinisikan dengan integral permukaan:

\Phi _{B}=\iint \limits _{\Sigma (t)}\mathbf {B} (\mathbf {r} ,t)\cdot d\mathbf {A} \,

dengan dA adalah elemen luas permukaan dari permukaan bergerak Σ(t), B adalah medan magnetik, dan B·dA adalah perkalian vektor dot. Fluks magnetik melalui loop kawat berbanding lurus dengan garis medan magnet yang lewat melalui loop.

Ketika fluks berubah karena B berubah, maka Hukum Faraday mengatakan bahwa loop kawat akan mendapat gaya gerak listrik, ${\mathcal {E}}$ , didefinisikan sebagai energi yang ada dari muatan yang telah mengelilingi loop kawat.^[5]^[6]^[7]^[8] Equivalently, it is the voltage that would be measured by cutting the wire to create an open circuit, and attaching a voltmeter to the leads.

Hukum Faraday juga menyatakan bahwa gaya gerak listrik sama dengan perubahan fluks magnetik tiap waktu:

{\mathcal {E}}=-{{d\Phi _{B}} \over dt}\

,

dengan ${\mathcal {E}}$ adalah gaya gerak listrik (EMF) dan Φ_B adalah fluks magnetik. Arah gaya gerak listrik dituliskan dalam Hukum Lenz's.

Untuk kawat yang terdiri dari N lilitan yang identik, Hukum Faraday menyatakan bahwa^[9]^[10]

{\mathcal {E}}=-N{{d\Phi _{B}} \over dt}

dengan N adalah jumlah lilitan kawat dan Φ_B adalah fluks magnet pada loop tunggal.

Referensi

^ Sadiku, M. N. O. (2007). Elements of Electromagnetics (edisi ke-fourth). New York (USA)/Oxford (UK): Oxford University Press. hlm. 386. ISBN 0-19-530048-3.
^ "Applications of electromagnetic induction". Boston University. 1999-07-22.
^ "Faraday's Law, which states that the electromotive force around a closed path is equal to the negative of the time rate of change of magnetic flux enclosed by the path"Jordan, Edward; Balmain, Keith G. (1968). Electromagnetic Waves and Radiating Systems (edisi ke-2nd). Prentice-Hall. hlm. 100.
^ "The magnetic flux is that flux which passes through any and every surface whose perimeter is the closed path"Hayt, William (1989). Engineering Electromagnetics (edisi ke-5th). McGraw-Hill. hlm. 312. ISBN 0-07-027406-1.
^ ^a ^b Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Feynman
^ Griffiths, David J. (1999). Introduction to Electrodynamics (edisi ke-Third). Upper Saddle River NJ: Prentice Hall. hlm. 301–303. ISBN 0-13-805326-X.
^ Tipler and Mosca, Physics for Scientists and Engineers, p795, google books link
^ Tiap buku teks bisa memberikan definisi yang berbeda-beda. The set of equations used throughout the text was chosen to be compatible with the special relativity theory.
^ Essential Principles of Physics, P.M. Whelan, M.J. Hodgeson, 2nd Edition, 1978, John Murray, ISBN 0-7195-3382-1
^ Nave, Carl R. "Faraday's Law". HyperPhysics. Georgia State University. Diakses tanggal 29 August 2011.

Bacaan lebih lanjut

Maxwell, James Clerk (1881), A treatise on electricity and magnetism, Vol. II, Chapter III, §530, p. 178. Oxford, UK: Clarendon Press. ISBN 0-486-60637-6.

Pranala luar

A simple interactive Java tutorial on electromagnetic induction National High Magnetic Field Laboratory
R. Vega Induction: Faraday's law and Lenz's law - Highly animated lecture Diarsipkan 2008-05-30 di Wayback Machine.
Notes from Physics and Astronomy HyperPhysics at Georgia State University
Tankersley and Mosca: Introducing Faraday's law Diarsipkan 2012-06-17 di Wayback Machine.
A free java simulation on motional EMF

[Sadiku386-1] Sadiku, M. N. O. (2007). Elements of Electromagnetics (edisi ke-fourth). New York (USA)/Oxford (UK): Oxford University Press. hlm. 386. ISBN 0-19-530048-3.

[2] "Applications of electromagnetic induction". Boston University. 1999-07-22.

[Jordan_&_Balmain_(1968)-3] "Faraday's Law, which states that the electromotive force around a closed path is equal to the negative of the time rate of change of magnetic flux enclosed by the path"Jordan, Edward; Balmain, Keith G. (1968). Electromagnetic Waves and Radiating Systems (edisi ke-2nd). Prentice-Hall. hlm. 100.

[Hayt_(1989)-4] "The magnetic flux is that flux which passes through any and every surface whose perimeter is the closed path"Hayt, William (1989). Engineering Electromagnetics (edisi ke-5th). McGraw-Hill. hlm. 312. ISBN 0-07-027406-1.

[Feynman-5] Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Feynman

[Griffiths2-6] Griffiths, David J. (1999). Introduction to Electrodynamics (edisi ke-Third). Upper Saddle River NJ: Prentice Hall. hlm. 301–303. ISBN 0-13-805326-X.

[7] Tipler and Mosca, Physics for Scientists and Engineers, p795, google books link

[8] Tiap buku teks bisa memberikan definisi yang berbeda-beda. The set of equations used throughout the text was chosen to be compatible with the special relativity theory.

[9] Essential Principles of Physics, P.M. Whelan, M.J. Hodgeson, 2nd Edition, 1978, John Murray, ISBN 0-7195-3382-1

[10] Nave, Carl R. "Faraday's Law". HyperPhysics. Georgia State University. Diakses tanggal 29 August 2011.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

@@ Baris 40: / Baris 40: @@
 == Pranala luar ==
 * [http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/electromagneticinduction/index.html A simple interactive Java tutorial on electromagnetic induction] National High Magnetic Field Laboratory
-* [http://www.physics.smu.edu/~vega/em1304/lectures/lect13/lect13_f03.ppt R. Vega ''Induction: Faraday's law and Lenz's law'' - Highly animated lecture]
+* [http://www.physics.smu.edu/~vega/em1304/lectures/lect13/lect13_f03.ppt R. Vega ''Induction: Faraday's law and Lenz's law'' - Highly animated lecture] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080530092914/http://www.physics.smu.edu/~vega/em1304/lectures/lect13/lect13_f03.ppt |date=2008-05-30 }}
 * [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/hframe.html Notes from Physics and Astronomy HyperPhysics at Georgia State University]
-* [http://usna.edu/Users/physics/tank/Public/FaradaysLaw.pdf Tankersley and Mosca: ''Introducing Faraday's law'']
+* [http://usna.edu/Users/physics/tank/Public/FaradaysLaw.pdf Tankersley and Mosca: ''Introducing Faraday's law''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120617020014/http://usna.edu/Users/physics/tank/Public/FaradaysLaw.pdf |date=2012-06-17 }}
 * [http://www.phy.hk/wiki/englishhtm/Induction.htm A free java simulation on motional EMF]