Hukum induksi Faraday menjelaskan cara kerja generator, transformator, dan pengisi daya induksi: perubahan fluks magnet melalui kumparan menginduksi tegangan, dan semakin banyak putaran atau perubahan yang lebih cepat, keduanya berarti semakin banyak tegangan. Kalkulator ini menghitung EMF yang diinduksi dalam tiga cara — dari perubahan fluks yang diketahui, dari perubahan medan pada area tertentu, atau dari konduktor yang secara fisik bergerak melalui suatu medan.

Cara kerja Kalkulator Hukum Faraday

Hubungan intinya adalah EMF = -N (dPhi/dt): EMF induksi sama dengan jumlah lilitan dikalikan laju perubahan fluks magnet di setiap lilitan, dengan tanda minus dari hukum Lenz yang menunjukkan bahwa EMF induksi berlawanan dengan perubahan tersebut. Jika Anda mengetahui perubahan medan dan bukan perubahan fluks secara langsung, kalkulator menggunakan Phi = B A cos(theta) dengan medan tegak lurus terhadap loop (cos(theta) = 1), jadi dPhi = A dB dan EMF = N A |dB| / dt. Untuk konduktor yang bergerak melalui suatu medan dan bukannya duduk di dalam medan yang berubah, hasil ekuivalennya adalah EMF gerak, EMF = B L v — dasar fisika yang sama jika dilihat dari kerangka acuan konduktor yang bergerak. Ketiga mode melaporkan besaran EMF dalam volt.

Masukan dan artinya

Putaran (N) adalah jumlah lilitan kawat pada kumparan; itu berlipat ganda langsung ke hasil berbasis fluks. Perubahan fluks (ΔΦ) dan perubahan medan (ΔB) adalah perubahan total selama selang waktu, bukan laju — bagilah dengan Δt terlebih dahulu jika Anda hanya mempunyai laju sesaat. Luas lingkaran (A) adalah luas suatu lingkaran yang diasumsikan tegak lurus terhadap medan. Untuk EMF gerak, panjang batang (L) dan kecepatan (v) mengasumsikan batang, medan, dan kecepatan semuanya saling tegak lurus, yang merupakan pengaturan standar di buku teks dan memberikan EMF maksimum yang mungkin untuk besaran tersebut.

Batasan dan kasus tepi

Interval waktu (Δt) nol secara fisik tidak berarti untuk laju perubahan rata-rata, sehingga kedua tab berbasis fluks memerlukan Δt lebih besar dari 0. Pada tab Bidang & Area, kalkulator menggunakan ΔΦ = A·ΔB·cos(θ), di mana θ diukur dari loop normal; jika luas, sudut, dan bidang berubah secara bersamaan, hitunglah perubahan fluks total secara langsung. Rumus EMF gerak mencakup sin(θ) untuk sudut antara kecepatan dan medan. Statistik resistif opsional menggunakan hukum Ohm dan, untuk generator AC, tegangan RMS selama satu siklus; induktansi, kapasitansi, dan saturasi inti tidak termasuk.