Pengertian Hukum Faraday dan Bunyi Hukum Faraday

Pengertian Hukum Faraday dan Bunyi Hukum Faraday – Hukum Faraday adalah Hukum dasar Elektromagnetisme yang menjelaskan bagaimana arus listrik menghasilkan medan magnet dan sebaliknya bagaimana medan magnet dapat menghasilkan arus listrik pada sebuah konduktor. Hukum Faraday inilah yang kemudian menjadi dasar dari prinsip kerja Induktor, Transformator, Solenoid, Generator listrik dan Motor Listrik. Hukum yang sering disebut dengan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday ini pertama kali dikemukakan oleh seorang Fisikawan Inggris yang bernama Michael Faraday pada tahun 1831.

Induksi Elektromagnetik adalah gejala timbulnya gaya gerak listrik (ggl) di dalam suatu kumparan bila terdapat perubahan fluks magnetik pada konduktor pada kumparan tersebut atau bila konduktor bergerak relatif melintasi medan magnet. Sedangkan yang dimaksud dengan Fluks banyaknya jumlah garis gaya yang melewati luasan suatu bidang yang tegak lurus garis gaya magnetik.

Percobaan Faraday

Dalam percobaan Faraday atau sering dikenal dengan istilah Eksperimen Faraday ini, Michael Faraday mengambil sebuah magnet dan sebuah kumparan yang terhubungkan ke galvometer. Pada awalnya, magnet diletakkan agak berjauhan dengan kumparan sehingga tidak ada defleksi dari galvometer. Jarum pada galvometer tetap menunjukan angka 0. Ketika magnet bergerak masuk ke dalam kumparan, jarum pada galvometer juga bergerak menyimpang ke satu arah tertentu (ke kanan). Pada saat magnet didiamkan pada posisi tersebut, jarum pada galvometer bergerak kembali ke posisi 0. Namun ketika magnet digerakan atau ditarik menjauhi kumparan, terjadi defleksi pada galvometer, jarum pada galvometer bergerak menyimpang berlawanan dengan arah sebelumnya (ke kiri). Pada saat magnet didiamkan lagi, jarum pada galvometer kembali ke posisi 0. Demikian juga apabila yang bergerak adalah Kumparan, tetapi Magnet pada posisi tetap, galvometer akan menunjukan defleksi dengan cara yang sama.  Dari percobaan Faraday tersebut juga ditemukan bahwa semakin cepat perubahan medan magnet semakin besar pula gaya gerak listrik yang diinduksi oleh kumparan tersebut.
Catatan : Galvometer adalah alat uji yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir.

Bunyi Hukum Faraday

Berdasarkan percobaan yang dilakukannya tersebut, Michael Faraday menyimpulkannya dengan dua pernyataan seperti berikut ini yang juga sering disebut dengan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday 1 dan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday 2.

Hukum Faraday 1

Setiap perubahan medan magnet pada kumparan akan menyebabkan gaya gerak listrik (GGL) yang diinduksi oleh kumparan tersebut.

Hukum Faraday 2

Tegangan GGL induksi di dalam rangkaian tertutup adalah sebanding dengan kecepatan perubahan fluks terhadap waktu.

Namun ada juga mengabungkan kedua hukum Faraday tersebut menjadi satu pernyataan yaitu :

Setiap perubahan medan magnet pada kumparan akan menyebabkan gaya gerak listrik (GGL) Induksi yang sebanding dengan laju perubahan fluks.

Hukum Faraday tersebut dapat dinyatakan dengan rumus dibawah ini :

ɛ = -N (ΔΦ/Δt)

Keterangan :

ɛ = GGL induksi (volt)
N = Jumlah lilitan kumparan
ΔΦ = Perubahan fluks magnetik (weber)
∆t = selang waktu (s)
Tanda negatif menandakan arah gaya gerak listrik (ggl) induksi.

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya Gaya Gerak Listrik (GGL)

Berikut dibawah ini adalah beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besar kecilnya Gaya Gerak Listrik (GGL).

1. Jumlah lilitan pada kumparan, semakin banyak lilitan pada kumparan semakin besar tegangan yang diinduksikan.
2. Kecepatan gerak medan magnet, semakin cepat garis gaya medan magnet atau fluks yang mengenai konduktornya semakin besar pula tegangan induksinya.
3. Jumlah garis gaya medan magnet atau fluks, semakin besar jumlah garis gaya medan magnet atau fluks yang mengenai konduktor, semakin besar juga tegangan induksinya.

Contoh Kasus Hukum Faraday

Sebuah kumparan terdiri dari 50 lilitan, fluks magnet dalam kumparan berubah sebesar 5 x 10^-3 weber dalam selang waktu 10ms (milidetik). Hitunglah Gaya Gerak Listrik atau GGL induksi pada kumparan tersebut.

Penyelesaian

Diketahui :

Jumlah Lilitan (N) = 50
Selang waktu (Δt) = 10ms = 10 x 10^-3 second
ΔΦ = 5 x 10^-3 weber
GGL induksi (ɛ ) = ???

Jawaban :

ɛ = -N (ΔΦ/∆t)
ɛ = -50 (5 x 10^-3 wb / 10 x 10^-3)
ɛ = -50 (0,5)
ɛ = -25V

Jadi Gaya Gerak Listrik Induksinya adalah -25V.

Share this post