Definisi aruhan elektromagnet
Kejadian arus elektrik akibat perubahan fluks magnet dipanggil aruhan elektromagnet. Fluks magnet ialah bilangan garis daya magnet yang boleh melintasi permukaan satah.
Menurut Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, aruhan elektromagnet ialah perubahan medan magnet yang boleh menjana tenaga elektrik.
Fizik Michael Faraday menyatakan bahawa medan magnet mampu menghasilkan arus elektrik.
Pada tahun 1821, saintis Jerman ini berjaya menemui bahawa interaksi antara medan magnet dan litar elektrik boleh menghasilkan gerakan elektrik. Fenomena ini dikenali sebagai aruhan elektromagnet.
Apakah galvanometer?
Galvanometer ialah alat yang digunakan untuk mengukur kehadiran atau ketiadaan arus elektrik dalam litar elektrik. Alat ini digunakan untuk mengesan arus elektrik yang agak kecil. Jika anda ingin mengesan arus elektrik yang besar, alat ini hendaklah digandingkan dengan perintang luaran.
Kemunculan daya gerak elektrik galvanometer adalah disebabkan oleh perubahan dalam bilangan garis daya magnet, atau dalam kes ini dipanggil daya gerak elektrik teraruh (EMF).
Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah daya gerak elektrik teraruh (EMF) termasuk:
- Kadar perubahan medan magnet, lebih cepat medan magnet berubah, lebih besar emf teraruh.
- Bilangan lilitan gegelung, semakin tinggi bilangan lilitan gegelung, semakin tinggi emf teraruh.
- Kekuatan magnet yang digunakan, lebih kuat kemagnetan, lebih besar EMF teraruh.
Aplikasi aruhan elektromagnet
Aruhan elektromagnet telah digunakan dalam loji kuasa, contohnya: penjana dan dinamo. Dalam penjana dan dinamo, terdapat gegelung dan magnet. Gegelung dan magnet berputar di dalam peranti boleh menyebabkan perubahan dalam fluks magnet. Perubahan ini menyebabkan daya elektrik teraruh (EMF) berlaku.
Berikut adalah beberapa alat yang menggunakan aruhan elektromagnet:
penjana
Penjana ialah peranti yang boleh menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Bahagian penjana yang berputar dipanggil rotor dan bahagian tetap dipanggil stator.
Penjana terbahagi kepada dua jenis:
Penjana arus terus (DC) atau dinamo ialah penjana yang menghasilkan arus terus (DC). Penjana ini mempunyai cincin berpecah, yang dipanggil cincin pembahagi atau komutator. Penjana ini juga berfungsi berdasarkan prinsip daya gerak elektrik (EMF).
Penjana arus ulang alik (AC) atau dinamo ialah penjana yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik ulang alik (AC). Penjana ini terdiri daripada magnet kekal (tetap), gegelung (solenoid). Cincin gelongsor dan berus.
Dalam penjana ini, apabila gegelung berputar, terdapat perubahan pada garisan magnet daya yang dikelilingi oleh gegelung dan menyebabkan arus elektrik. Penjana ini biasanya digunakan dalam loji kuasa hidroelektrik dan loji kuasa angin.
Prinsip operasi penjana adalah mengikut aruhan elektromagnet iaitu dengan memutar (rotor) dalam gegelung (stator) sehingga boleh menyebabkan daya elektrik teraruh (EMF).
penukar
Transformer ialah peranti yang boleh menukar voltan arus ulang alik (AC) berdasarkan prinsip aruhan elektromagnet. Dalam peranti ini, tenaga elektrik dipindahkan melalui aruhan melalui gegelung primer ke gegelung sekunder. Belitan primer ialah belitan yang disambungkan kepada sumber voltan, manakala belitan sekunder ialah belitan yang disambungkan kepada perintang atau beban.
Alat ini boleh menyebabkan daya gerak elektrik (EMF) terutamanya dalam belitan sekunder. Ini kerana arus ulang alik (AC) dalam gegelung primer mengubah medan magnet. Arus elektrik ulang alik (AC) ini kemudiannya dipindahkan ke belitan sekunder secara aruhan melalui seterika lembut.
Transformer dibahagikan kepada dua jenis: pengubah injak naik dan pengubah injak turun. Transformer injak naik ialah sejenis transformer yang berfungsi untuk menambah arus ulang alik (AC).
Kejadian medan magnet
Beberapa faktor menyebabkan penciptaan medan magnet, termasuk:
Kearuhan terus ialah arus elektrik melalui wayar yang berlaku dalam garis daya magnet. Contohnya, jika arus elektrik dialirkan melalui gegelung atau gegelung yang diperbuat daripada kabel bergelung, garisan daya akan wujud dalam arah yang sama dengan medan magnet.
- Kearuhan bersama
Kearuhan bersama atau kearuhan silang atau kearuhan bersama berlaku apabila sepasang belitan berdekatan dan salah satu belitan (belitan utama) tertakluk kepada arus AC yang menghasilkan fluks magnet. Fluks magnet ini melalui belitan sekunder dan mencipta emf (daya gerak elektrik) dalam belitan sekunder.
Faktor aruhan pendorong elektrik
Daya gerak elektrik, atau singkatannya emf, ialah beza keupayaan antara hujung konduktor sebelum arus elektrik digunakan atau dalam litar. Daya elektromotif terutamanya disebabkan oleh perubahan fluks magnet dalam gelung pengalir.
Faktor-faktor yang boleh menyebabkan EMF teraruh adalah seperti berikut:
- Daya gerak elektrik teraruh disebabkan oleh luas gegelung dalam medan elektromagnet.
- Daya gerak elektrik teraruh disebabkan oleh arah sudut gegelung akibat perubahan medan elektromagnet
- Daya gerak elektrik induktif tercipta akibat perubahan aruhan magnetik
