Hukum Lenz – Setelah sebelumnya ContohSoal.com sudah membicarakan materi ihwal Hukum Ohm. Maka dipertemuan kali ContohSoal.com akan mengambarkan dengan-cara lengkap materi ihwal hukum lenz beserta pemahaman, rumus & pola soalnya. Untuk lebih jelasnya pribadi aja simak ulasan dibawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Hukum Lenz
Hukum lenz merupakan sebuah hukum yg menyatakan bahwa bila GGL(Gaya Gerak Listrik) yg muncul pada sebuah rangkaian, maka arah arus induksi yng berupaya menentang pergantian dr medan magnetik tersebut.
Hukum yg diciptakan oleh seorang ahli fisika yg bernama Friederick Lenz pada tahun 1834.
Hukum lenz ini mampu dilihat dr sebuah percobaan dgn memakai magnet & kumparan listrik. tatkala magnet didalam kumparan.
Akan tetapi, kalau medan magnet didekatkan dgn kumparan maka akan terjadi pergantian fluks megnetik.Arah induksi pada pergantian magnetik senantiasa dlm kondisi fluks konstan, apakah diidekatkan atau digerakan akan menjauh. Perhatikan gambar di bawah ini.
Berdasarkan gambar di atas,
a. arah v merupakan arah dr penyebab pergeseran
b. arah gaya lorentz FL akan senantiasa berlawanan dgn arah v
c. dgn menggunakan aturan ajun, maka diperoleh arah I dr P ke Q
Rumus Hukum Lenz
| Rumus | ε = B. l v |
Fluks Magnet
Fluks magnet diartikan sebagai perkalian antara medan magnet dgn luas bidang A yg letakknya tegak lurus dgn induksi magnetnya. Secara matematis rumus fluks ialah
| Rumus | Φ = BA |
Pada dasarnya bentuk induksi magnet B tak senantiasa tegak lurus pada bidang, mampu membentuk sudut tertentu. Misalkan ada suatu induksi medan magnet yg membentuk sudut teta dgn garis wajar maka besarnya fluks magnet yg dihasilkan merupakan:
| Rumus | Φ = BA cos θ |
Φ = Fluks magnet
B = induksi magnet
A = luas bidang
θ = Merupakan sudut arah induksi magnet B dgn garis wajar bidang
Pernyataan Hukum Lenz
“Jika ggl induksi timbul pada suatu rangkaian, maka arah induksi yang dihasilkan sedemikian rupa sehingga menjadikan medan magnetik induksi yg menentang perubahan medan magnetik (arus induksi berusaha mempertahankan fluks magnetik totalnya konstan)”
Dengan menurut aturan Lenz (a) Arah arus induksi magnet mendekati kumparan, (b) magnet menjauhi kumparan.
Untuk lebih mengerti aturan Lenz, amati gambar diatas. Pada saat kedudukan magnet & kumparan diam, tak ada pergantian fluks magnet dlm kumparan.
Namun pada saat kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, maka muncul pergeseran fluks magnetik. Dengan demikian pada kumparan akan timbul fluks magnetik yg menentang pertambahan fluks magnetik yg menembus kumparan.
Maka oleh karena itu, arah fluks induksi mesti bertentangan dgn fluks magnetik. Dengan demikian fluks total yg dilingkupi kumparan senantiasa konstan.
akan tetapi pada dikala magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi penghematan fluks magnetik dlm kumparan, karenanya pada kumparan timbul fluks induksi yg menentang pengurangan fluks magnet, sehingga senantiasa fluks totalnya konstan.
Arah arus induksi mampu diputuskan dgn aturan ajun yaitu kalau arah ibu jari menyatakan arah induksi magnet maka arah lipatan jari-jari yg lain menyatakan arah arus.
Percobaan Hukum Lenz
Jika magnet digerakkan mendekati kumparan, ke mana arah arus listrik yg terjadi pada hambatan R?
Oleh alasannya adalah magnet digerakkan mendekati kumparan, maka pada kumparan akan muncul ggl induksi yg menimbulkan timbulnya arus induksi pada kumparan, sehingga menyebabkan muncul medan magnet yg menentang medan magnet tetap, maka arah arus dlm kumparan/kendala dr B ke A seperti dlm pernyataan hukum lenztersebut.
Contoh Soal Hukum lenz
Contoh Soal 1
Sebuah Kumparan dgn Jumlah Lilitan 100 didalam Waktu 0.01 detik, dapat mengakibatkan pergantian Fluks Magnet sebesar 10-4 Wb. Berapakah Gaya Gerak Listrik Induksi yg muncul di Ujung – Ujung Kumparan tersebut ?.Diketahui :
N = 100 Lilitan
dΦ/dt=10-4Wb per 0.01 sekon = 10-2 Wb/s.
Jawaban :
ε = -N (dΦ / dt)
ε = – 100 (10-2)
ε = -1 Volt
(Tanda Negatif cuma memberikan Arah Arus Induksinya).
Kaprikornus total gaya gerak listrik induksi elektromagnet yg diperoleh dr ujung kumparan tersebut sebesar 1 Volt.
Contoh Soal.2
Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus listrik sebesar 1,5 A. Sebuah elektron bergerak dgn kecepatan 5 x 104 m/s searah arus dlm penghantar, pada jarak 0,1 m dr penghantar tersebut. Jika muatan elektron ialah -1,6 x 10-19 C, maka besar gaya pada elektron oleh arus dlm penghantar itu ialah ??Pembahasan :
Diketahui :
- I = 1,5 A
- v = 5 x 104 m/s
- a = 0,1 m
- e = -1,6 x 10-19 C
Penyelesaian
Kuat medan magnet:
⇒ B = μo.I
2πa
⇒ B = (4π x 10-7)(1,5)
2π(0,1)
⇒ B = 6 x 10-7
0,2
⇒ B = 3 x 10-6 Wb/m2
Gaya pada elektron:
⇒ F=e.v.B
⇒ F=(1,6 x 10-19)(5 x 104)(3 x 10-6)
⇒ F=24 x 10-21
⇒ F=2,4 x 10-20 N
Jadi besar gaya pada elektron oleh arus dlm penghantar ialah 2,4 x 10-20 N
Demikianlah Materi pembahasan kali ini ihwal hukum lenz, mudah-mudahan artikel ini mampu berguna bagi sahabat semua.
Artikel Lainnya: