Nota Fizik Tingkatan 5 : Keelektromagnetan - 3.3: Aruhan Elektromagnet

3.3 Aruhan Elektromagnet

Dalam nota 3.1, cikgu ada kata, dalam topik ni, kita belajar dua bahagian.

1. Elektrik à magnet

2. Magnet à elektrik

Dalam subtopik pertama, kita belajar macam mana elektrik boleh menyebabkan konduktor jadi magnet. Dalam subtopik 3.3 ni, kita belajar macam mana dengan adanya magnet, boleh menyebabkan adanya arus.

Arus yang terhasil disebabkan pemotongan medan magnet adalah arus aruhan. Penghasilan d.g.e aruhan dalam satu konduktor apabila perubahan fluks magnet berlaku. (D.g.e dah belajar dalam topik 2, keelektrikan)

Untuk tahu arah arus yang dihasilkan, kita guna Peraturan Tangan Kanan Fleming. Susunan jari sama sahaja seperti Peraturan Tangan Kiri Fleming, cuma guna tangan kanan.

Bila nak guna tangan kanan? Bila nak guna tangan kiri?

Kiri bila ada bateri (arus). BateRI à kiRI

Kanan bila aruhan. AruhAN à kanAN

Tengok gambar dibawah. 

Antara dua bahagian magnet tu, ada garisan medan magnet. Bila kita gerakkan dawai (konduktor) dari atas ke bawah, garisan tu akan dipotong dan bersambung balik secara berulang kali. Inilah yang dipanggil pemotongan medan magnet dan akan menghasilkan arus aruhan di dalam konduktor.

Dalam topik aruhan, kita belajar dua hokum iaitu Faraday dan Lenz.

Hukum Faraday

D.g.e aruhan dalam satu konduktor adalah berkadar terus dengan kadar perubahan fluks magnet melalui konduktor.

Makin banyak dan cepat medan magnet “dipotong”, makin banyak arus terhasil. Faktor mempengaruhi d.g.e aruhan adalah seperti berikut.

Hukum Lenz

Arah aliran arus sentiasa pada arah yang menentang perubahan fluks magnet yang

menghasilkannya.

Untuk memudahkan pemahaman tentang Hukum Lenz, gunakan analogi couple dalam drama TV pukul 7 petang. 

Ada Ali dan Siti. Ali suka Siti, dan bila Ali dating dekat Siti, Siti akan cuba tolak Ali. Ali pun sedih dan merajuk. Ali bawa diri menjauhi Siti. Bila Ali cuba nak jauhi Siti, Siti akan cuba tarik balik Ali supaya tak pergi. Mengada-ngada kan? Perkara ni berterusan sampailah cerita tamat.

Kembali kepada Hukum Lenz dengan menggunakan cerita Ali dan Siti. 

Bila kita gerakkan magnet menghampiri solenoid, akan ada pemotongan magnet oleh solenoid, menyebabkan ada arus teraruh dalam konduktor. Arah arus ni akan bergantung pada magnet tadi.

Contohnya, kalau kutub utara (Ali) menghampiri solenoid (Siti), solenoid akan tolak magnet. Untuk menolak kutub utara, medan magnet di solenoid adalah utara. Kalau kutub utara tadi menjauhi solenoid, solenoid akan tukar jadi selatan untuk tarik semula magnet tadi. Untuk ubah kutub, arah arus pun berubah.

Aplikasi aruhan dalam penjana hidroelektrik

Aplikasi aruhan elektromagnet ialah generator. Elektrik yang diguna di rumah tu pun menggunakan konsep yang sama.

Air dari empangan akan bergerak dan memusingkan turbin. Pemusingan turbin akan memotong medan magnet, menyebabkan arus akan teraruh. Arus akan melalui transformer sebelum dihantar ke pengguna melalui kabel elektrik.

Klik sini untuk bahagian sebelumnya - 

3.2: Daya saling tindakan

Klik sini untuk bahagian seterusnya - 
3.4: Transformer

Klik sini untuk dapatkan nota lengkap

Nak tengok video ringkas Fizik? Tekan sini.