hukum faraday dan arus induksi

15
Bab IV Hukum Faraday dan Arus Induksi 4.1 Hukum Faraday Gambar: 4-1

Upload: hoangnguyet

Post on 25-Jan-2017

327 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Hukum Faraday dan Arus Induksi

Bab IVHukum Faraday dan Arus Induksi

4.1 Hukum Faraday

Gambar: 4-1

Page 2: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Fluks magnetik

• Tegangan Electromotive force

• Kami mencatat bahwa derivatif di persamaan (4-2) adalah derivatif  total terhadap waktu yang beroperasi dalam medan magnet B, serta diferensial daerah permukaan ds.

)(WbsdBS

)(. VsdBdtdN

dtdNV

Semf

14

24

Page 3: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Ada 3 kondisi kemungkinan emf terjadi yaitu:1. Sebuah medan magnet berubah terhadap waktu

menghubungkan loop stasioner, sedangkan emf induksi ini kemudian disebut  emf transformator, .

2. Sebuah loop bergerak bervariasi terhadap waktu (relatif terhadap komponen normal B) dalam medan statis B; emf induksi ini kemudian disebut emf yang menggerakkan, .

3. Sebuah loop yang bergerak dalam medan B yang berubah terhadap waktu.

tremfV

memfV

Page 4: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Total emf diberikan oleh:

• dimana : jika loop dalam keadaan stasioner. jika medan B adalah statis.

memf

tremfemf VVV 34

0memfV

0tremfV

Page 5: Hukum Faraday dan Arus Induksi

Loop Diam dalam Medan Magnet bervariasi

• Tegangan Induksi yang dihasilkan:

• Hitung arus I?

Gambar: 4-2a

sdtBNV

S

tremf

44

Page 6: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Pada terminal 1-2, emf yang terjadi:

Gambar: 4-2 b

12VV tremf

i

tremf

RRV

I

Page 7: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Latihan: 1Suatu induktor dengan N lilitan dibentuk dari konduktor  kawat tipis menjadi loop melingkardengan radius a. Loop induktor terletak  pada bidang x-y dengan pusat di titik asal, dan terhubung dengan resistor R seperti yang ditunjukkan pada gambar. 4-2. Dengan keberadaan medan magnet yang diberikan oleh

dimana adalah frekuensi sudut.

,sin3ˆ2ˆ0 tzyBB

Page 8: Hukum Faraday dan Arus Induksi
Page 9: Hukum Faraday dan Arus Induksi

Hitung:a). fluks magnetik yang menghubungkan lilitan tunggal induktor. b). Emf transformator, jika diberikan N = 10, B0 = 0,2 T, a = 10 cm dan = 103 rad/s.c). Polaritas dari pada t = 0d). Arus induksi dalam rangkaian untuk R = 1 k (tahanan dalam konduktor diabaikan)

tremfV

Page 10: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Penyelesaian:a).

b).

Jadi:

tBadsztzyB

sdB

S

S

sin3ˆsin3ˆ2ˆ 02

0

tBaNtBNadtdV

dtdNV

tremf

tremf

cos3sin3 02

02

tV tremf

310cos5,188

Page 11: Hukum Faraday dan Arus Induksi

c). Pada t = 0, d/dt > 0 dan atau

d). Arus I

VVVV tremf 5,18821

VV tremf 5,188

.10cos19,010cos10

5,188 333

12 ttRVVI

Page 12: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Latihan: 2.Tentukan tegangan V1 dan V2 di resistor 2 dan 4 ditunjukkan dalam gambar. 4-3.

Loop ini terletak pada bidang x-y, dengan luas area 4 m2, kerapatan fluks magnet dan tahanan dalam dari kawat diabaikan.

)(3,0ˆ TtzB

Page 13: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Penyelesaian:Fluks mengalir melalui loop adalah:

Emf transformator

dsztzsdBS S

ˆ3,0ˆ )(2,143,0 Wbtt

)(2,1 VdtdV tr

emf

Page 14: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Tegangan total 1,2 V didistribusikan ke dalam dua resistorbyang terhubung seri, maka:

• Dan

)(2,042

2,1

21

ARR

VI

tremf

)(8,042,0)(4,022,0

22

11

VIRVVIRV

Page 15: Hukum Faraday dan Arus Induksi

• Tugas: 2.Misalkan loop latihan 1 digantikan dengan –loop persegi 10-lilitan berpusat di titik asal dan memiliki sisi 20 cm sejajar terhadap sumbu x dan y. Jika danBo= 100(T), Hitunglah arus dalam rangkaian.

txBzB 320 10cosˆ