Hukum Faraday

Hukum Faraday

Hukum induksi Faraday

Loncat ke navigasiLoncat ke pencarian

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 litrik, generator listrik, dan solenoid.

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.

Hukum Faraday ini hanya berlaku ketika rangkaian tertutup adalah loop kawat yang sangat tipis.

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:

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

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, ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$, didefinisikan sebagai energi yang ada dari muatan yang telah mengelilingi loop kawat. 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:

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

dengan${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ 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

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

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