Kajian Fisika

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK 

Induktansi 

ISTILAH KUNCI: arus induksi, induksi emf, hukum Faraday induksi, hukum Lenz, emf menggerakkan, diinduksi medan listrik, persamaan Maxwell.

Gambar. 29,1 Induksi arus dalam kumparan kawat

Setiap kali ada perubahan jumlah garis medan magnet melewati loop kawat tegangan (atau emf) yang dihasilkan (atau diinduksi) dalam lingkaran kawat. Ini adalah bagaimana generator listrik bekerja. Fenomena ini dikenal sebagai induksi elektromagnetik dan dijelaskan oleh 
Hukum Faraday induksi: 
e = - d F / dt

di mana F adalah fluks magnetik yang diberikan oleh integral tertutup dari dot product B 0 dA.

	Menurut hukum Faraday,  jika tidak ada perubahan (dengan waktu)  dalam jumlah garis-garis medan B,  atau fluks magnetik,  melalui loop tertutup (s)  akan ada ada diinduksi,  atau dihasilkan,  tegangan diatur dalam lingkaran (s).
Gambar. 29.2 Coil dalam medan magnet konstan seragam

Gambar. 29.3 Magnetic flux (F)

Menurut hukum Faraday, sebagai  kekuatan medan magnet (B) melewati loop kawat meningkat, ada  akan terjadi peningkatan jumlah garis medan magnet, dan oleh karena itu tegangan induksi, atau emf,  didirikan pada loop kawat. Jika kekuatan berkurang ada juga akan  menjadi ggl induksi diatur dalam lingkaran tetapi dengan polaritas yang berlawanan. Hukum Lenz menunjukkan polaritas  dari ggl yang diinduksi.

Gambar. 29,5 Coil dalam medan magnet meningkat

Gambar. 29,6 Mengubah fluks magnetik menginduksi arus (recall I = V / R)

Gambar. 29,8 Alternator (generator AC)

Dalam generator listrik AC, atau alternator, fluks melalui loop kawat (luka pada armature) perubahan, dan karena itu menurut hukum Faraday akan ada ggl induksi dalam loop kawat. 
Ggl induksi ini menyebabkan arus mengalir di loop.

Gambar. 29,10 generator DC

Dalam generator DC arah arus induksi dalam loop harus diganti setiap satu setengah 
mengubah poros generator yang. Hal ini dilakukan dengan cincin split pada dinamo berputar menghubungi 
stasioner "sikat" yang pada gilirannya terhubung ke kabel yang keluar dari generator.

Ada cara lain untuk melihat bagaimana arus diatur dalam lingkaran. 
Persamaan gaya listrik F = q v x B dan aturan tangan kanan menunjukkan ada kekuatan pada biaya (elektron) di bar ungu yang bergerak dengan kecepatan v. 

Gambar. 29.11 Slidewire Generator  Karena fluks magnetik (F) melalui loop berubah (meningkat) ada ggl induksi dalam loop sesuai dengan hukum Faraday.

Gambar. 29,12 Arus induksi (I) menyebabkan gaya F = I L x B yang akan diberikan pada bar.  Gaya ini adalah dalam arah yang berlawanan dengan kecepatan v.

Gambar. 29,13 hukum Lenz menjelaskan kecenderungan alam untuk menolak setiap  perubahan fluks magnetik yang melewati loop kawat.  Perubahan fluks dapat dibatalkan dengan menginduksi medan magnet dalam arah yang tepat.

Gambar. 29,14 arus induksi yang disebabkan oleh perubahan fluks magnetik

Gambar. 29,15 (a) ggl induksi dalam batang, (b) arus induksi dalam loop kawat

Gambar. 29.17 Solenoid dengan mengubah arus.  Galvanometer G akan mencatat kehadiran ggl induksi dalam loop kawat  disebabkan oleh perubahan fluks melewati loop.

Gambar. 29,19 arus Eddy

Gambar. Detektor 29.20 Logam

Persamaan Maxwell (Bagian 29,7) akan dibahas kemudian dalam Bab 32 "Gelombang elektromagnetik."  Maxwell empat persamaan  1. Undang-Undang Gauss untuk medan listrik  2. Undang-Undang Gauss bidang formagnetic,  3. Hukum Faraday, dan  4. Hukum Ampere yang dimodifikasi oleh Maxwell  memprediksi adanya gelombang elektromagnetik yang mampu menyebarkan melalui ruang kosong di kecepatan cahaya, yang merupakan gelombang elektromagnetik.

Gambar. 29.31 hukum Lenz

Gambar. 29,33 hukum Lenz (Latihan 29,17)

Gambar. 29,34 hukum Lenz (Latihan 29,18)

Gambar. 29.37 hukum Lenz (Latihan 29,21)

Gambar. 29.39 emf menggerakkan (Latihan 29,26)

Gambar. 29,57 Generator linier miring (Soal 29,77)

---

Induktansi (Bab 30)

ISTILAH KUNCI: induktor, kepadatan magnetik energi, rangkaian RL, waktu yang konstan, sirkuit LC, osilasi listrik, seri RLC sirkuit.

Gambar. 30,4 Sebuah induktor, hanya lingkaran atau loop melakukan kawat.  Sebuah medan magnet sudah diatur ketika arus melewati loop kawat.  Bidang B dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Ampere atau Hukum Biot Savart dan.

Gambar. 30,6 Tegangan di resistor (R) dan induktor (L).  Tegangan pada induktor sebenarnya adalah ggl kembali sesuai dengan UU Lenz.  Sebagai makhluk saat didorong melalui induktor (kumparan) meningkat, fluks (F)melalui peningkatan kumparan dan ini menghasilkan sebuah arus induksi dalam arah yang berlawanan dengan arus aslinya. Energi akan hilang DI RESISTOR DAN TERSIMPAN DI induktor AN.

Gambar. 30,11 RL sirkuit

Gambar. 30,12 dan 30,13: Current terhadap waktu dalam rangkaian RL

Gambar. 30,14 Oscillation arus dalam sebuah sirkuit LC

Osilasi arus dalam rangkaian LC  Dari Fisika, Edisi 4, oleh Halliday, Resnick, dan Krane, halaman 830,  John Wiley & Sons, Inc New York, 1992.

Gambar. Sirkuit 30,15 Osilasi LC