INDUKTOR DAN INDUKTANSI

Induksi Diri Pd 2 induktor/koil yg berdekatanarus pd satu induktor menghasilkan flux magnetik pd induktor yg lain Jk flux berubah krn arus, tge terinduksi muncul di koil ke 2 Efek induksi tdk hrs ditunjukan oleh 2 koil Tge terinduksi muncul di koil jk arus di koil yg sama berubah tge induksi diri Utk setiap induktor Sesuai Hk. Faraday Kombinasi ke 2 pers, didpt, tge induksi diri: Pd induktor muncul tge induksi jk i=f(t) Kec. perub arus yg akan bpengaruh tdp tge induksi, bkn besar i

Induktansi Solenoid Kapasitor  mproduksi medan listrik Induktor  menghasilkan medan magnetik Tipe dasar induktor  solenoid panjang Arus pd solenoid menghasilkan flux magnetik mll pusat induktor Induktansi pd induktor ad: Satuan induktansi H=T.m2/A  tautan flux magnetik

Tautan flux pd solenoid per unit panjang di l dkt bag tengah: Suku kiri  tautan flux magnetik N (jml lilitan); A (luas penampang solenoid); n (jml lilitan per panjang solenoid); l (jarak dkt pusat solenoid): B (besar medan magnetik dlm solenoid) Krn mk induktansi: Induktansi per unit panjang dekat pusat solenoid panjang

Induksi bersama 2 koil bdekatan: arus pd koil 1 flux magnetik pd koil 2 Jk i=f(t) mk tge muncul di koil 2 induksi bersama 2 koil berdekatan berpusat sb sama dg hambatan R & baterai menghasilkan arus i1 di koil 1 i1 menyebabkan medan magnet B1 Koil 2 dihub. dg ammeter tanpa baterai flux magnetik 21 (flux mll koil 2 krn arus koil 1) tgg jml lilitan N2 di koil 2

Induksi bersama koil 2 thd koil 1 (M21) ad. Jk ada arus i2 di koil 2 krn baterai, menghasilkan flux magnetik 12 yg mengitari koil 1 Jk i2=f(t) krn R berubah Tge imbas pd koil proporsional thd kec perubahan arus di koil yg lain. Satuan M ad henry Induksi bersama koil 2 thd koil 1 (M21) ad. Krn L=N/i,mk Jk i1=f(t) krn R berubah Ruas kananbesar tge di koil 2 krn prubahan arus di koil 1 (Hk. Faraday)

Medan Magnetik terinduksi Perub. Flux magnetik  menginduksi medan listrik Hk. Faraday induksi E=medan listrik terinduksi pd loop tertutup krn perub flux magnet Perub. Flux listrik  mneginduksi medan magnet Hk. Maxwell induksi B=medan magnet krn perub flux listrik pd loop

Medan listrik berubah Kapasitor plate paralel sirkular (tampak samping) dialiri muatan dg arus I tetap, dE/dt tetap Perub. Flux listrik  mm Muatan kapasitor meningkat dg kecepatan tetap pd arus tetap di kawat  besar medan elektrik antar plate meningkat pd kec. tetap

gb sebelumnya (tampak dr plate) Medan listrik menjauh dr surface Ttk 1 (gb a & b) loop dg r<R konsentris dg plate medan elektrik mll loop berubah ada dE/dt flux elektrik berubah  menginduksi medan magnet sekitar loop

Medan magnetik besarnya sama di setiap titik sekitar loop simetri pd sb pusat plate Ttk 2, r >R kapasitor  mm terinduksi di luar plate jg slm medan elektrik berubahmedan magnetik terinduksi an plate, di dlm & luar gap Medan elektrik tdk brubah  mm induksi hilang Medan magnet B yg dsebabkn oleh arus maupun perub medan listrik (Hk. Ampere-Maxwell)

Medan magnet seragam B pd daerah sirkular. Medan menjauh dr surface dan meningkat besarnya Medan elektrik E terinduksi oleh perubahan medan magnetik terlihat pd 4 ttk di konsentrik lingkaran dg daerah sirkuler

Contoh soal Sebuah kapasitor plat sejajar dg bentuk plat lingkaran. Diketahui perub. medan listrik thd wkt 1,5x1012 V/m.s. Tentukan medan magnet di r=R/5=11 mm

Dr. Hk. Ampere-Maxwell: Tdk ada arus, tp medan listrik berubah B tegak lurus thd A; simetri di sekitar loop s=2r dan A=r2 mk

Arus Pergeseran (displacement current) Hk. Ampere-Maxwell  Konsep “arus kontinyu” Arus melewati plat +, keluar plat – Arus konduksi tdk kontinyu, krn di celah kapasitor tdk ada muatan Arus pergeseran (id)  an plate kapasitor yg dimuati oleh arus i Aturan tangan kanan  arah medan magnet

Arus pergeseran, id Medan magnet dihasilkan oleh arus konduksi i maupun arus pergeseran id: Arus i sesungguhnya yg melewati plate mengubah medan elektrik E an plate Id dipengaruhi oleh perub. Medan listrik E Muatan q pd plate setiap saat berhub dg besar medan E an plate saat itu A = luas plate

Utk menghitung arus sebenarnya i Utk menghit arus pergeseran asumsi medan elektrik E an 2 plate seragam & E=EA Dari 2 pers di atas i=id  id ad. kontinuasi arus sesungguhnya dr 1 plate yg mll gap kapasitor ke plate yg lain Meskipun tdk ada muatan berpindah an plate, arus pergeseran membantu menentukan arah & besar medan magnet imbas

Menentukan Medan Magnet Imbas Aturan yg sama utk menentukan arah medan magnet oleh I, dpt diaplikasikan utk id pd kapasitor id utk menentukan medan magnet induksi oleh kapasitor bermuatan pd plate bundar dg jari2 R anggap jarak an plate sbg kawat sirkuler yg membawa arus id Besar medan magnetik pd ttk di dlm kapasitor, r< R Besar medan magnet pd ttk di luar kapasitor r>R

Contoh soal Dari contoh soal sebelumnya, plate lingkaran dialiri arus: Tentukan besar arus pergeseran Berapa medan magnet terinduksi pd r=R/5 jk dinyatakan dlm medan magnet induksi max?

arus pergeseran =(8.85x10-12)(3.14)(11x10-3)2(1,5x1012) =0.458 A Medan magnet induksi Bmax tjd pd r=R, mk: Shg pd r=R/5 

Persamaan-Persamaan Maxwell Fenomena berbeda utk keelektromagnetan