Hukum Induksi FARADAY: Pembahasan Mengenai Hukum LENZ

Hukum LENZ

Hukum ini di kemukakan oleh Friederich Lenz (1804-1865) di dalam tahun 1834 : Arus imbas akan muncul di dalam arah yang sedemikian rupa sehingga arah tersebut menentang perubahan yang menghasilkannya.

Hukum lenz menunjuk mengenai arus imbas, yang berarti bahwa hukum tersebut berlaku hanya pada rangkaian penghantar yang tertutup. Jika rangkaian tersebut terbuka, maka kita biasanya dapat memikirkanya di dalam apa yang akan terjadi seandainya rangkaian tersebut tertutup dan dengan cara ini kita mencari arah tegangan elektrik imbas.

Sebuah simpul arus menghasilkan sebuah medan magnet pada titik-titik jauh seperti medan magnet yang di hasilkan oleh dipol magnet, dengan sebuah dari muka simpal menyatakan kutub utara, dan muka yang bertentangan dengan muka tadi menyatakan kutub selatan.

Bila kita mendorong magnet menuju simpal ( atau mendorong simpal menuju magnet), maka sebuah arus imbas akan muncul. Di dalam hukum Lenz maka pendorongan ini adalah “ perubahan “ yang menghasilkan arus imbas, dan, menurut hukum ini, arus imbas akan menentang “ dorongan “ tersebut. Jika kita menarik magnet menjauhi koil, maka arus imbas akan menentang “ tarikan “ tersebut dengan menciptakan sebuah kutub selatan pada muka kanan simpal dari gambar diatas. Untuk membuat muka kanan menjadi sebuah kutub selatan, maka arah arus haruslah berlawanan dengan arah yang di perlihatkan di dalam gambar di atas.

Marilah kita pakai hukum lenz kepada gambar di dalam cara yang berbeda.gambar di atas memperlihatkan garis-garis B untuk magnet batang tersebut. Dengan pandangan seperti ini maka ”perubahan” adalah pertambahan  fluks yang melalui simpal yang disebabkan karena membawa magnet lebih dekat. Arus imbas menentang perubahan ini dangan menimbulkan sebuah medan yang cenderung untuk menentang pertambahan fluks yang disebabkan oleh magnet yang bergerak tersebut. Jadi medan yang di timbulkan oleh arus imbas harus menunjuk dari kiri ke kanan melalui bidang koil, cocok dengan kesimpulan kita yang sebelumnya.

Tidaklah penting disini bahwa medan imbas menentang medan magnet tetapi yang penting adalah bahwa mdan imbas menentang perubahan tersebut, yang di dalam kasus ini adalah pertambahan  fluks yang melalui simpal. Medan imbas sekarang akan menentang berkurangnya  fluks (yakni,perubahannya) dengan menguatkan kembali (reenforcing) medan magnet tersebut. Di dalam setiap kasus maka medan imbas menentang perubahan yang menimbulkan medan imbas tersebut.

Fluks  yang tercakup oleh simpal dalam gambar diatas

Dimana lx adalah luas dari bagian simpal di dalam yang mana B tidak sama dengan nol. Kita mencari tegangan elektrik , dari hukum Faraday:

Tenaga gerak elektrik  menimbulkan sebuah arus di dalam simpal :

Dimana R adalah hambatan simpal. Dari hukum Lenz, maka arus ini harus searah dengan arah perputaran jarum jam didalam gambar di atas. Arus di dalam simpal akan menyebabkan gaya-gaya F1, F2, dan F3 bekerja pada ketiga penghantar tersebut, menurut persamaan gaya magnet pada sebuah arus:

Karena F2 dan F3 mempunyai besar yang sama dan arah yang berlawanan maka kedua gaya ini saling menghilangkan. F1 merupakan gaya yang menentang usaha gerakan simpal besarnya:

Pengaruh yang menarik simpal harus bekerja dengan kecepatan tetap

Dari prinsip kekekalan tenaga, maka tenaga termal harus muncul di dalam hambatan dengan kecepatan yang sama. Ingat kembali bahwa hubungan yang ditunjukkan oleh persamaan berikut:

untuk rangkaian bersimpal tunggal adalah merupakan akibat langsung dari prinsip ini.

Read More »

Kumpulan Laporan Praktikum Fisika

Laporan Praktikum Fisika

Mengerjakan laporan praktikum merupakan hal yang cukup melelahkan bagi mahasiswa apalagi jika dalam satu semester terdapat lebih dari satu matakuliah yang terdapat praktikumnya. Hal yang paling mudah dilakukan adalah dengan mencari bahan di internet. Oleh karena itulah saya ingin membagi pengalaman dan hasil laporan saya yang dulu pernah saya buat sebagai sedikit gambaran untuk teman-teman walaupun bukan berarti laporan saya ini sudah benar 100%. Semua tergantung dari cara penggunaan anda.

Disini saya menyediakan berbagai laporan praktikum dan makalah yang digunakan dalam kurikulum jurusan fisika yang pernah saya gunakan. Bagi teman-teman yang membutuhkan bahan maupun referensi yang terkait dengan mata kuliah fisika dan ruang lingkupnya silahkan cari disini.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN

1. Difraksi
2. Deret Balmer
3. Interferometer Michelson
4. Perngaruh E dan B pada sinar katoda
5. Tetes milikan
6. Spektrometer

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA INTI

1. Penentuan (em) Melalui Pengukuran Pemecahan (Spliting) Garis-Garis Spektrum Di dalam Medan Magnet

LAPORAN FISIKA KOMPUTASI

1. Pemrograman Matlab
2. Dinamika Satu Dimensi: Objek pada Pegas
3. Penyelesaian Persamaan Linear Simultan, Ax = B
4. Rangkaian RC
5. Diferensiasi Numerik Fungsi Multidimensi
6. Metode- Metode Integrasi Numerik
7. Masalah Syarat Awal Pada Persamaan Diferensial Biasa

LAPORAN PEMROGRAMAN KOMPUTER

1. Modul 1-input output & jenis data
2. Modul II-input output & jenis data 2
3. Modul III-struktur pemrograman pencabangan
4. Modul IV-Struktur pemrograman lompatan & kalang
5. Modul V-Struktur pemrograman  kalang
6. Modul VI-Struktur pemrograman kalang for dan variabel larik
7. Modul VII-variabel larik Matriks & string
8. Modul VIII - fungsi

Read More »

Hukum Induksi FARADAY: Ekperimen Faraday

Ekperimen Faraday

Dalam eksperimennya Faraday memasang sebuah koil yang di hubungkan pada sebuah galvanometer. Kemudian didekatkan sebuah magnet batang kedalam koil tersebut, dengan kutub utara menghadap pada koil, maka terjadilah sesuatu yang sangat mengagumkan. Ketika magnet sedang bergerak, galvanometer menunjukkan penyimpangan, yang memperlihatkan bahwa sebuah arus telah di hasilkan di dalam koil tersebut. Jika magnet di pegang dalam kedudukan tetap terhadap koil tersebut, maka galvanometer tidak menyimpang. Jika magnet tersebut di gerakkan lagi menjauhi koil maka galvanometer menyimpang lagi dengan arah yang berlawanan.

 

Eksperimen ini menunjukan bahwa apa yang penting di sini adalah gerak relatif magnet dan koil. Tidak ada perbedaan apakah kita menggerakkan magnet menuju atau mendekati koil. 

Arus yang muncul dalam percobaan ini di namakan arus imbas dan di katakan akan dihasilkan oleh sebuah tegangan gerak elektrik imbas. Didalam percobaan lain di gunakan alat pada gambar. Koil – koil di tempatkan bersama-sama saling berdekatan tetapi berada di dalam keadaan diam. Bila kontak di hubungkan ,maka terdapat efek tiba-tiba yang sangat kecil pada galvanometer, dan terdapat pula efek serupa kecilnya bila hubungan dengan baterai di putus. Tetapi sewaktu arus yang berasal dari baterai terus lewat , tidak ada efek pada galvanometer yang dapat di rasakan walaupun daya aktif baterai ternyata sangat besar.

Eksperimen menunjukan bahwa akan terdapat sebuah tegangan gerak elektrik imbas di dalam koil yang sebelah kiri bilamana arus di dalam koil yang sebelah kanan berubah. Ternyata bahwa kecepatan perubahan aruslah yang penting dan bukan besarnya arus tersebut.

Read More »

Hukum Induksi Faraday

Hukum Induksi Faraday

Hukum Induksi Faraday adalah hukum yang menyatakan bahwa tegangan gerak elektrik imbas  di dalam sebuah rangkaian adalah sama ( kecuali tanda negatifnya) dengan kecepatan perubahan fluks yang melalui rangkaian tersebut. Jika kecepatan perubahan fluks dinyatakan didalam weber/sekon, maka tegangan gerak elektrik  akan dinyatakan di dalam volt.

Tanda negatif tersebut adalah suatu petunjuk mengenai arah tegangan gerak elektrik imbas.

Jika kita memakaikan persamaan diatas kepada sebuah koil yang terdiri dari N lilitan, maka sebuah tegangan gerak elektrik muncul di dalam setiap lilitan dan semua tegangan gerak elektrik ini harus di jumlahkan. Jika koil tersebut di lilit dengan begitu eratnya sehingga setiap lilitan dapat dikatakan menempati daerah yang sama dari ruang, maka fluks yang melalui setiap lilitan akan sama besarnya. Tegangan gerak elektrik imbas di dalam semua alat seperti itu adalah di berikan oleh :

dimanamengukur apa yang dinamakan tautan fluks di dalam alat tersebut.

Contoh soal :

sebuah solenoida panjang mempunyai 20 lilitan/cm dan mengangkut sebuah arus sebesar 1,5A,diameternya adalah 3,0cm .pada pusat solenoida kita menempatkan sebuah koil yang terbungkus rapat yang diameternya 2,0cm dan yang terdiri dari 100 lilitan.koil tersbut disusun sehingga B dipusat solenoida adalah sejajar dengan sumbunya.arus di dalam solenoida di reduksi menjadai nol dan ke,mudian di naikan sampai 1,5A didalam arah lain pada kecepatan pertambahan yang tetap selama perioda 0,050 s.berapakah tegangan gerakelektrik imbas yang muncul di dalam koil sewaktu arus diubah?

Medan B dipusatkan solenoida di berikan oleh persamaan di atas, atau

             = (4 x 10 -7 T.m/A)(200 x 102 lilitan/m)  

  (1.5A) = 3,8 x 10-2 T

Luas koil (bukan luas solenoida) adalah 3,1x10-4  m2. Fluks mula-mula   yang melalui setiap lilitan koil diberikn oleh

Fluks berubah dari nilai mula-mula sebesar 1,2x10-5 Wb menjadi nilai akhir sebesar -1,2x10-5 Wb. perubahan fluks

 untuk setiap lilitan koil selama perioide 0,050 s dengan demikian adalah dua kali nilai semula. Tegangan gerak elek elektrik imbas adalah di berikan oleh:

 Tanda negatif menyangkut arah tegangan gerak elektrik, seperti yang kita terangkan di bawah.

Read More »