Induksi Elektromagnetik

Fluks magnetik yang berubah menginduksi gaya gerak listrik dan medan listrik, prinsip di balik generator dan transformator.

Definition

Induksi elektromagnetik adalah pembangkitan gaya gerak listrik dan medan listrik yang bersirkulasi oleh fluks magnetik yang berubah, dikuantifikasi oleh hukum Faraday, dengan efek terinduksi yang menentang perubahan sesuai dengan hukum Lenz.

Scope

Topik ini mencakup hukum induksi Faraday, hukum Lenz dan arah efek terinduksi, gaya gerak listrik gerak dan transformator, induktansi diri dan mutual, serta energi yang tersimpan dalam medan magnet. Topik ini memperlakukan medan listrik terinduksi sebagai non-konservatif dan memperkenalkan arus eddy, sementara radiasi dibahas pada topik selanjutnya.

Core questions

• Bagaimana fluks magnetik yang berubah menggerakkan arus dalam suatu rangkaian?
• Mengapa arus terinduksi menentang perubahan yang menghasilkannya?
• Bagaimana induktansi dan energi magnetik yang tersimpan didefinisikan?

Key concepts

• fluks magnetik
• gaya gerak listrik
• hukum Faraday
• hukum Lenz
• induktansi diri
• induktansi mutual
• arus eddy
• energi magnetik

Key theories

Hukum induksi Faraday

Gaya gerak listrik di sekitar loop sama dengan negatif laju perubahan fluks magnetik melaluinya; dalam bentuk diferensial, curl medan listrik sama dengan negatif turunan waktu dari medan magnet.

Hukum Lenz

Arus terinduksi mengalir sedemikian rupa sehingga menentang perubahan fluks yang menyebabkannya, konsekuensi dari konservasi energi yang menetapkan tanda dalam hukum Faraday.

Clinical relevance

Induksi adalah prinsip kerja generator listrik, transformator, motor induksi dan kompor induksi, pengisian nirkabel dan induktif, serta kumparan gradien dan frekuensi radio pada pencitraan resonansi magnetik.

History

Faraday menemukan induksi elektromagnetik pada tahun 1831, dengan Joseph Henry mengamati efek terkait secara independen. Lenz menyatakan aturan arah pada tahun 1834, dan Maxwell memasukkan induksi ke dalam persamaan medannya sebagai hukum curl untuk medan listrik.

Key figures

• Michael Faraday
• Joseph Henry
• Heinrich Lenz

Seminal works

• maxwell1873
• jackson1998

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara GGL gerak dan GGL transformator?

GGL gerak muncul ketika konduktor bergerak melalui medan magnet statis, sedangkan GGL transformator muncul dari medan yang bervariasi terhadap waktu melalui rangkaian stasioner; keduanya disatukan oleh aturan fluks Faraday.

Mengapa hukum Lenz melibatkan tanda minus?

Arus terinduksi menentang perubahan fluks untuk menghemat energi; jika arus tersebut memperkuat perubahan, ia akan menciptakan energi dari ketiadaan, sehingga tanda minus dalam hukum Faraday mencerminkan oposisi ini.