Hukum Lenz dan Aturan Tangan Kanan: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Dunia modern tidak akan ada hari ini tanpa elektromagnet; hampir semua yang kita gunakan saat ini menggunakan elektromagnet dalam satu atau lain cara. Memori hard drive di komputer Anda, speaker di radio Anda, starter di mobil Anda, semuanya menggunakan elektromagnet untuk bekerja.

Untuk memahami bagaimana transformator, kumparan Tesla, motor listrik, dan berbagai perangkat elektronik bekerja; Anda perlu memahami cara kerja elektromagnet dan Aturan Tangan Kanan.

Langkah 1: Arus dalam Konduktor

Ya saya katakan arus bukan tegangan; tegangan adalah potensial melintasi konduktor, dan arus melewati konduktor.

Pikirkan tegangan dan arus seperti air dalam pipa dan pipa adalah beban Anda. Air masuk ke dalam pipa dengan kecepatan 35 psi dengan laju 5 galon per menit. Di ujung lain pipa air keluar dari pipa pada 0 psi dengan laju 5 galon per menit.

Seperti air dalam pipa, arus masuk ke konduktor dan arus yang sama keluar dari konduktor.

Langkah 2: Aturan Tangan Kanan dalam Konduktor

Ketika arus, (Panah Merah) diterapkan ke konduktor, itu menciptakan medan magnet di sekitar konduktor. (Panah Biru) Untuk memprediksi arah aliran medan magnet di sekitar konduktor, gunakan aturan tangan kanan. Letakkan tangan Anda pada konduktor dengan ibu jari menunjuk ke arah arus dan jari-jari Anda akan menunjuk ke arah aliran medan magnet.

Langkah 3: Aturan Tangan Kanan dalam Coil

Ketika Anda membungkus konduktor di sekitar logam besi seperti baja atau besi, medan magnet dari konduktor melingkar bergabung dan sejajar, ini disebut elektromagnet. Medan magnet bergerak dari pusat kumparan melewati salah satu ujung elektromagnet di sekitar bagian luar kumparan dan di ujung yang berlawanan kembali ke pusat kumparan.

Magnet memiliki kutub utara dan selatan, untuk memprediksi ujung mana yang merupakan kutub utara atau selatan dalam sebuah kumparan, sekali lagi Anda menggunakan aturan tangan kanan. Hanya saja kali ini dengan tangan kanan Anda pada koil, arahkan jari Anda ke arah aliran arus dalam konduktor melingkar. (Panah Merah) Dengan ibu jari kanan Anda menunjuk selat di sepanjang kumparan, itu harus menunjuk ke ujung utara magnet.

Langkah 4: Relai dan Katup Solenoid

Solenoid dan relai adalah elektromagnet yang tidak bergantung pada aturan tangan kanan seperti halnya perangkat lain. Namun memprediksi utara itu mudah pada satu kumparan. Bertindak sebagai sakelar dan katup, mereka adalah perangkat sederhana yang hanya perlu menggerakkan aktuator yang membuka dan menutup sakelar atau katup.

Aktuator dibebani pegas dengan aktuator keluar atau menjauh dari inti kumparan. Ketika Anda menerapkan arus ke koil, itu menciptakan elektromagnetik yang menarik aktuator ke arah inti sakelar atau katup pembuka atau penutup kumparan.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut di sini:

Wikipedia

Langkah 5: Cara Kerja Transformer

Transformer sangat bergantung pada aturan tangan kanan. Bagaimana arus yang berfluktuasi dalam kumparan primer menciptakan arus dalam kumparan sekunder secara nirkabel disebut hukum Lenz.

Wikipedia

Semua kumparan pada transformator harus dililitkan pada arah yang sama.

Sebuah kumparan akan menahan perubahan medan magnet, sehingga ketika AC atau arus berdenyut diterapkan pada kumparan primer, itu menciptakan medan magnet yang berfluktuasi pada kumparan primer.

Ketika medan magnet yang berfluktuasi mencapai kumparan sekunder, itu menciptakan medan magnet yang berlawanan dan arus yang berlawanan di kumparan sekunder.

Anda dapat menggunakan aturan tangan kanan pada kumparan primer dan sekunder untuk memprediksi output sekunder Tergantung pada jumlah lilitan pada kumparan primer, dan jumlah lilitan pada kumparan sekunder, tegangan berubah menjadi lebih tinggi atau lebih rendah voltase.

Jika Anda menemukan positif dan negatif sulit untuk mengikuti kumparan sekunder; pikirkan kumparan sekunder sebagai sumber daya atau baterai tempat daya keluar, dan pikirkan kumparan primer sebagai beban di mana daya dikonsumsi.

Langkah 6: Motor Listrik DC

Aturan tangan kanan sangat penting dalam motor jika Anda ingin mereka bekerja seperti yang Anda inginkan juga. Motor DC menggunakan medan magnet yang berputar untuk memutar armature motor. Motor DC brushless memiliki magnet permanen di armature. Motor DC ini memiliki magnet permanen pada stator sehingga medan magnet pada stator tetap dan medan magnet berputar pada angker.

Sikat memasok arus ke segmen komutator pada angker. Keduanya bertindak sebagai sakelar yang memutar arus dari satu lilitan kumparan pada armature ke lilitan kumparan berikutnya pada armature yang berputar.

Segmen pada komutator memasok arus ke belitan jangkar yang membuat Utara dan Selatan menjadi magnet permanen di satu sisi Utara dan Selatan bintang. Ketika Selatan ditarik ke arah Utara armature berputar ke segmen berikutnya pada komutator dan kumparan berikutnya pada armature diberi energi.

Untuk membalikkan arah motor ini, alihkan polaritas jika mengarah ke sikat.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut di sini:

Wikipedia

Langkah 7: Motor AC DC

Motor AC DC menggunakan medan magnet yang berputar pada armature seperti halnya motor DC menggunakan medan magnet yang berputar untuk memutar armature motor. Tidak seperti motor DC, motor AC DC tidak memiliki magnet permanen di stator atau armature. Motor AC DC memiliki elektromagnet di stator sehingga medan magnet di stator tetap ketika disuplai dengan arus DC. Ketika disuplai dengan arus AC, medan magnet di angker dan stator berfluktuasi bersamaan dengan arus AC. Ini membuat motor bekerja sama apakah disuplai dengan arus DC atau AC.

Arus pertama masuk ke kumparan stator pertama yang memberi energi pada kutub stator pertama. Dari kumparan pertama arus mengalir ke arus suplai sikat pertama ke segmen-segmen pada komutator pada jangkar. Sikat dan segmen pada komutator bertindak sebagai saklar yang memutar arus dari satu lilitan kumparan pada armature ke lilitan kumparan berikutnya pada armature yang berputar. Terakhir arus keluar dari armature melalui sikat kedua dan masuk ke kumparan stator kedua yang memberi energi pada kutub stator kedua.

Segmen pada komutator memasok arus ke belitan jangkar yang membuat Utara dan Selatan tidak jauh dari satu sisi Utara dan Selatan elektromagnet bintang. Ketika Selatan ditarik ke arah Utara armature berputar ke segmen berikutnya pada komutator dan kumparan berikutnya pada armature diberi energi.

Sama seperti motor DC; untuk membalikkan arah motor ini, tukar kabel ke sikat.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut di sini:

Wikipedia

Langkah 8: Perangkat Lain

Ada terlalu banyak perangkat yang menggunakan elektromagnet untuk menutupi semuanya, satu hal yang perlu Anda ingat untuk bekerja dengannya adalah Hukum Lenz dan Aturan Tangan Kanan.

Speaker bekerja dengan cara yang sama seperti solenoida, perbedaannya adalah aktuatornya adalah magnet permanen dan koilnya ada pada diafragma yang dapat digerakkan.

Motor induksi menggunakan medan magnet berputar dan hukum Lensa untuk menciptakan torsi di angker.

Semua motor listrik menggunakan medan magnet berputar dan untuk memprediksi kutub Anda menggunakan aturan tangan kanan.