Eko T. Sulistyani
Jurusan Fisika UGM
HUKUM FARADAY DAN INDUKTANSI
 Hukum Faraday
 Ggl Gerak
 Hukum Lens
 Ggl Induksi dan Medan Listrik
 Generator dan Motor
 Arus Edy
 Persamaan Maxwell
Q yang diam  E konstant
Q bergerak  E berubah  B konstan
(eksperimen Hans C Oersted)
Bagaimana jika B yang berubah ?
 Michael Faraday (1791-1867) seorang ahli
eksperimen Fisika. Kontribusi terbesarnya
dalam hal penemuan ggl induksi, motor listrik,
generator listrik dan transformator
 Sebuah loop dihubungkan
dgn ammeter dan magnet
digerakkan
 Muncul arus walau tidak
ada baterai
 Arus yg muncul disebut
arus induksi. Ggl yang
muncul disebut ggl induksi
 Ring besi dililiti dua
koil, primer
dihubungkan dgn
sumber arus, sekunder
dgn ammeter
 Sesaat ketika saklar
dihubungkan, ammeter
terdefleksi, lalu ke nol
 Sesaat ketika diputus
terdefleksi kearah
berbeda lalu ke nol
 Bila arus steady, jarum
di nol
 Arus induksi dihasilkan ketika terjadi perubahan
medan magnetik
 Hukum Faraday : “ggl induksi yang dihasilkan
dalam rangkaian sebanding dengan kecepatan
perubahan flux magnet di dalam rangkaian
tersebut”
 Secara Matematik ditulis :
 Bila B uniform melalui loop seluas
A, maka flux magnetik bergantung
B A cos θ
 Sehingga ggl :
Untuk menghasilkan ggl dengan cara :
 B dirubah terhadap waktu
 A dirubah terhadap waktu
 Sudut antara A dan B dirubah terhadap
waktu
 Kombinasinya
 Ggl gerak : dihasilkan oleh
konduktor yg digerakkan
dalam medan magnetik
serbasama
 Muatan akan mengalami
gaya magnet sebesar qvB
 Terjadi polarisasi muatan
sehingga terdapat medan
listrik internal dalam
konduktor dan muatan
mengalami gaya listrik qE
Konduktor berupa rangkaian
tertutup untuk mengamati
arus induksi.
qE = qvB
E = vB
Karena ∆V = E L
Maka ∆V = BLv
Apabila luas loop : Lx maka
φ = B.A = BLx
Sebuah konduktor panjang L digerakkan pada rel
licin seperti pada gambar dengan kecepatan awal
vi dan massanya m. Batang berada pada medan
magnet homogen B. Tentukan kecepatan sebagai
fungsi waktu !
a. Melalui penerapan Hk Newton
b. Melalui penerapan konsep energi
 Pada Hukum Faraday tanda aljabar
negatif . Arti fisisnya tanda -
dijelaskan dgn Heinrich Lenz.
 Hukum Lenz :”arus induksi yang
dihasilkan pada loop haruslah
menghasilkan medan magnetik yg
berlawanan dengan perubahan flux
magnetik yg dicakup oleh loop
tersebut”
 Ketika batang digerakan ke kanan,
flux magnetik bertambah sehingga
medan magnetik yang dihasilkan
harus mengurangi. Dan sebaliknya
 Perubahan fluks magnetik
menyebabkan Ggl induksi dan arus
Induksi. Arus terkait dng pergerakan
muatan listrik. Adanya muatan listrik
mengindikasikan medan listrik.
 B yang berubah  Medan Listrik
Induksi
 Ggl induksi pada gb disamping :
 Gaya yang dialami muatan listrik :
 Energi untuk memutar loop antara lain berasal dari
air terjun dan uap hasil pembakaran bahan bakar
yang digunakan untuk memutar turbin.
 Loop berputar di dalam medan B sehingga flux B
di dalam loop akan bervariasi thd waktu. Ini akan
menghasilkan Ggl induksi dan Arus Induksi
 Ujung loop dihubungkan dengan cincin yang dapat
berputar jika loop berputar. Fungsinya sbg
penghubung dengan rangkaian luar.
 Adalah : Arus induksi yang timbul
pada logam yang digerakkan di
dalam B. Arah arus sesuai dengan
kaidah Lenz
 Dasar teori elektromagnetik
 Memprediksi cepat rambat gel
EM : c =1/√µoεo = 3 x 108
m/s
 Empat persamaan Maxwell :
◦ Hk Gauss utk Listrik
◦ Hk Gauss utk magnet
◦ Hk Faraday
◦ Hk Ampere-Maxwell
1.Apa yang dimaksud dengan induktansi diri ?
2.Sebuah kumparan memiliki induktansi diri
sebesar 3 mH. Arus yang melalui kumparan
tersebut berubah dari 0.2 A sampai 1.5 A
selama 0.2 sekon. Hitung ggl induksi rata –
rata pada kumparan selama waktu tersebut !
3.Hitung besarnya induktansi pada rangkaian
RL dimana R = 0.5 ohm dan arusnya
meningkat sebesar seperempatnya dari arus
awalnya dalam waktu 1.5 sekon.

Hk faraday

  • 1.
    Eko T. Sulistyani JurusanFisika UGM HUKUM FARADAY DAN INDUKTANSI
  • 2.
     Hukum Faraday Ggl Gerak  Hukum Lens  Ggl Induksi dan Medan Listrik  Generator dan Motor  Arus Edy  Persamaan Maxwell
  • 3.
    Q yang diam E konstant Q bergerak  E berubah  B konstan (eksperimen Hans C Oersted) Bagaimana jika B yang berubah ?
  • 4.
     Michael Faraday(1791-1867) seorang ahli eksperimen Fisika. Kontribusi terbesarnya dalam hal penemuan ggl induksi, motor listrik, generator listrik dan transformator
  • 5.
     Sebuah loopdihubungkan dgn ammeter dan magnet digerakkan  Muncul arus walau tidak ada baterai  Arus yg muncul disebut arus induksi. Ggl yang muncul disebut ggl induksi
  • 6.
     Ring besidililiti dua koil, primer dihubungkan dgn sumber arus, sekunder dgn ammeter  Sesaat ketika saklar dihubungkan, ammeter terdefleksi, lalu ke nol  Sesaat ketika diputus terdefleksi kearah berbeda lalu ke nol  Bila arus steady, jarum di nol
  • 7.
     Arus induksidihasilkan ketika terjadi perubahan medan magnetik  Hukum Faraday : “ggl induksi yang dihasilkan dalam rangkaian sebanding dengan kecepatan perubahan flux magnet di dalam rangkaian tersebut”  Secara Matematik ditulis :
  • 8.
     Bila Buniform melalui loop seluas A, maka flux magnetik bergantung B A cos θ  Sehingga ggl : Untuk menghasilkan ggl dengan cara :  B dirubah terhadap waktu  A dirubah terhadap waktu  Sudut antara A dan B dirubah terhadap waktu  Kombinasinya
  • 9.
     Ggl gerak: dihasilkan oleh konduktor yg digerakkan dalam medan magnetik serbasama  Muatan akan mengalami gaya magnet sebesar qvB  Terjadi polarisasi muatan sehingga terdapat medan listrik internal dalam konduktor dan muatan mengalami gaya listrik qE
  • 10.
    Konduktor berupa rangkaian tertutupuntuk mengamati arus induksi. qE = qvB E = vB Karena ∆V = E L Maka ∆V = BLv Apabila luas loop : Lx maka φ = B.A = BLx
  • 11.
    Sebuah konduktor panjangL digerakkan pada rel licin seperti pada gambar dengan kecepatan awal vi dan massanya m. Batang berada pada medan magnet homogen B. Tentukan kecepatan sebagai fungsi waktu ! a. Melalui penerapan Hk Newton b. Melalui penerapan konsep energi
  • 12.
     Pada HukumFaraday tanda aljabar negatif . Arti fisisnya tanda - dijelaskan dgn Heinrich Lenz.  Hukum Lenz :”arus induksi yang dihasilkan pada loop haruslah menghasilkan medan magnetik yg berlawanan dengan perubahan flux magnetik yg dicakup oleh loop tersebut”  Ketika batang digerakan ke kanan, flux magnetik bertambah sehingga medan magnetik yang dihasilkan harus mengurangi. Dan sebaliknya
  • 14.
     Perubahan fluksmagnetik menyebabkan Ggl induksi dan arus Induksi. Arus terkait dng pergerakan muatan listrik. Adanya muatan listrik mengindikasikan medan listrik.  B yang berubah  Medan Listrik Induksi  Ggl induksi pada gb disamping :  Gaya yang dialami muatan listrik :
  • 16.
     Energi untukmemutar loop antara lain berasal dari air terjun dan uap hasil pembakaran bahan bakar yang digunakan untuk memutar turbin.  Loop berputar di dalam medan B sehingga flux B di dalam loop akan bervariasi thd waktu. Ini akan menghasilkan Ggl induksi dan Arus Induksi  Ujung loop dihubungkan dengan cincin yang dapat berputar jika loop berputar. Fungsinya sbg penghubung dengan rangkaian luar.
  • 18.
     Adalah :Arus induksi yang timbul pada logam yang digerakkan di dalam B. Arah arus sesuai dengan kaidah Lenz
  • 19.
     Dasar teorielektromagnetik  Memprediksi cepat rambat gel EM : c =1/√µoεo = 3 x 108 m/s  Empat persamaan Maxwell : ◦ Hk Gauss utk Listrik ◦ Hk Gauss utk magnet ◦ Hk Faraday ◦ Hk Ampere-Maxwell
  • 20.
    1.Apa yang dimaksuddengan induktansi diri ? 2.Sebuah kumparan memiliki induktansi diri sebesar 3 mH. Arus yang melalui kumparan tersebut berubah dari 0.2 A sampai 1.5 A selama 0.2 sekon. Hitung ggl induksi rata – rata pada kumparan selama waktu tersebut !
  • 21.
    3.Hitung besarnya induktansipada rangkaian RL dimana R = 0.5 ohm dan arusnya meningkat sebesar seperempatnya dari arus awalnya dalam waktu 1.5 sekon.