Ilmuwan Michael Faraday menemukan dan menerbitkan Elektromagnetik induksi pada tahun 1831. Pada tahun 1832, ilmuwan Amerika Joseph Henry ditemukan secara independen. Konsep dasar induksi elektromagnetik diambil dari gagasan garis gaya. Meskipun pada saat penemuannya, para ilmuwan membuang begitu saja idenya, karena tidak diciptakan secara matematis. James Clerk Maxwell telah memanfaatkan gagasan Faraday sebagai dasar teori elektromagnetik kuantitatifnya. Pada tahun 1834, Heinrich Lenz telah menemukan hukum untuk menjelaskan fluks di seluruh sirkuit. Arah e.m.f yang diinduksi dapat diterima dari hukum Lenz & hasil saat ini dari induksi elektromagnetik.
Apa itu Induksi Elektromagnetik?
Pengertian induksi elektromagnetik adalah penciptaan tegangan atau gaya gerak listrik kepada pengemudi dalam medan magnet yang bervariasi. Secara umum, Michael Faraday dikenal dengan inovasi induksi pada tahun 1831. James Clerk Maxwell telah mendeskripsikannya secara ilmiah sementara hukum induksi Faraday. Arah medan yang diinduksi dapat ditemukan melalui hukum Lenz. Setelah itu, hukum Faraday digeneralisasikan persamaan Maxwell-Faraday. Aplikasi induksi elektromagnetik meliputi komponen listrik seperti transformer, induktor , serta perangkat sejenisnya generator dan motor .
Hukum Induksi Faraday dan hukum Lenz
Hukum induksi Faraday menggunakan fluks magnet ΦB di seluruh area ruang yang dikelilingi oleh loop kawat. Di sini fluks dapat digambarkan dengan integral permukaan.
fluks magnet
Dimana 'dA' adalah elemen permukaan
'Σ' ditutup dengan loop kawat
'B' adalah medan magnet.
'B • dA' adalah perkalian titik yang berkomunikasi dengan jumlah fluks magnet.
Fluks magnet di seluruh loop kawat dapat proporsional dengan no. garis fluks magnet yang melebihi seluruh loop.
Setiap kali fluks selama permukaan berubah, hukum Faraday menyatakan bahwa loop kawat memperoleh EMF (gaya gerak listrik). Hukum yang paling umum menyatakan bahwa EMF yang diinduksi dalam sirkuit tertutup apa pun dapat setara dengan laju perubahan fluks magnet yang disertakan oleh sirkuit.
Dimana 'ε' adalah EMF & 'ΦB' adalah fluks magnet. Arah gaya gerak listrik dapat diberikan oleh hukum Lenz, dan hukum ini menyatakan bahwa arus induksi yang akan mengalir dalam cara yang akan menahan transformasi yang menghasilkannya. Ini karena sinyal negatif dalam persamaan sebelumnya.
Untuk meningkatkan gaya elektromagnetik yang dihasilkan, pendekatan yang biasa dilakukan adalah mengembangkan koneksi fluks dengan membuat loop yang dililitkan erat dari kawat yang dikumpulkan dengan N puntiran yang sama, masing-masing dengan fluks magnet yang sama melewatinya. Kemudian EMF yang dihasilkan akan menjadi N kali dari kabel 1-tunggal.
ε = -N δΦB / ∂t
EMF dapat dihasilkan melalui deviasi fluks magnet di seluruh permukaan loop kawat dapat diperoleh dengan berbagai cara.
- Medan magnet (B) berubah
- Loop kawat dapat terdistorsi dan permukaan (Σ) akan berubah.
- Arah permukaan (dA) berubah & kombinasi di atas
Induksi Elektromagnetik Hukum Lenz
Induksi elektromagnetik hukum Lenz menyatakan bahwa setiap kali gaya elektromagnetik dihasilkan dengan menyesuaikan fluks magnet berdasarkan Hukum Faraday, maka polaritas ggl yang diinduksi menghasilkan arus & medan magnet menahan perubahan yang menghasilkannya.
ε = -N δΦB / ∂t
Dalam persamaan induksi elektromagnetik di atas, sinyal negatif menunjukkan ggl yang diinduksi, serta, modifikasi dalam fluks magnet (δΦB), memiliki sinyal terbalik.
Dimana,
Ε adalah ggl Induksi
δΦB dimodifikasi dalam fluks magnet
N tidak. dari tikungan di dalam koil
Persamaan Maxwell-Faraday
Secara umum, hubungan antara gaya elektromagnetik yang dikenal sebagai ε dalam loop kawat di sekitar permukaan seperti Σ, serta medan listrik (E) di dalam kawat dapat diberikan oleh
medan listrik di maxwell
Dalam persamaan di atas, 'dℓ' adalah elemen kurva permukaan yang dikenal sebagai 'Σ', yang menyatukannya dengan definisi fluks.
Bentuk integral persamaan Maxwell-Faraday dapat ditulis sebagai
fluks magnet
Persamaan di atas adalah salah satu Persamaan Maxwell dari empat persamaan dan karenanya memainkan peran penting dalam teori elektromagnetisme klasik.
integral-bentuk-of-the-maxwell-faraday-persamaan
Hukum & Relativitas Faraday
Hukum Faraday menyatakan dua fakta berbeda. Salah satunya adalah gaya elektromagnetik dapat dibangkitkan melalui gaya magnet melalui kawat yang bergerak, demikian pula EMF dari transformator EMF dapat dibangkitkan dengan gaya listrik karena adanya perubahan medan magnet.
Pada tahun 1861, James Clerk Maxwell menarik perhatian untuk fakta fisik yang dapat diamati secara terpisah. Ini dapat dianggap sebagai contoh eksklusif dalam konsep fisika di mana pun hukum dasar tersebut dikemukakan untuk memperjelas dua fakta yang tidak sama.
Albert Einstein mengamati bahwa kedua kondisi tersebut dikomunikasikan menuju gerakan komparatif antara magnet & konduktor, dan hasilnya tidak berubah saat seseorang melakukan perjalanan. Ini adalah salah satu jalur utama yang membuatnya memperluas relativitas tertentu.
Eksperimen Induksi Elektromagnetik
Kita tahu bahwa listrik dapat dibawa oleh aliran elektron, sebaliknya arus. Salah satu fitur utama dan sangat berguna dari arus adalah ia membuat medan magnetnya sendiri yang dapat diterapkan di beberapa jenis motor dan juga peralatan. Di sini kita akan memberikan gambaran tentang konsep ini dengan menjelaskan eksperimen induksi elektromagnetik.
eksperimen-induksi-elektromagnetik
Materi yang dibutuhkan dalam percobaan ini terutama meliputi kawat tembaga tipis, baterai lentera 12V, paku logam panjang, baterai 9V, sakelar sakelar, pemotong kawat, selotip listrik, dan klip kertas.
- Koneksi dan Berhasil
- Ambil kabel yang panjang dan sambungkan ke output daya positif dari sakelar sakelar.
- Putar kawat minimal 50 kali mengelilingi paku logam untuk membuat solenoida.
- Setelah kabel selesai diputar, sambungkan kabel ke terminal negatif baterai.
- Ambil sepotong kabel dan hubungkan ini ke terminal positif baterai dan sakelar sakelar terminal negatif.
- Aktifkan sakelar.
- Tempatkan klip kertas di dekat paku logam.
Aliran arus di dalam sirkuit akan membuat paku logam menjadi magnet serta akan membuat klip kertas menjadi magnet. Di sini baterai 12V akan menghasilkan magnet yang lebih kuat dibandingkan dengan baterai 9V.
Aplikasi
Prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan di berbagai perangkat serta sistem. Beberapa contoh induksi elektromagnetik meliputi yang berikut ini.
- Transformer
- Motor induksi
- Generator listrik
- Pembentukan elektromagnetik
- Pengukur Efek Hall
- Penjepit Arus
- Memasak induksi
- Pengukur aliran magnet
- Tablet grafis
- Pengelasan induksi
- Pengisian induktif
- Induktor
- Senter yang Didukung Mekanis
- Cincin Rowland
- Penjemputan
- Stimulasi magnetik transkranial
- Transfer energi nirkabel
- Penyegelan Induksi
Jadi, ini semua tentang Induksi elektromagnetik . Ini adalah metode di mana konduktor terletak di dalam medan magnet yang bervariasi yang akan menyebabkan ditemukannya tegangan di seluruh konduktor. Ini akan menimbulkan arus listrik. Prinsip induksi elektromagnetik dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi seperti transformator, induktor, dll. Ini adalah dasar dari semua jenis motor dan generator listrik yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari gerak listrik. Ini pertanyaan untuk Anda, siapa yang menemukan induksi elektromagnetik?
