Hukum Faraday, Rumus Dan Contoh Soal


Hukum Faraday, Rumus Dan Contoh Soal –  Dalam ilmu fisika, tentu anda sudah sering mendengar hukum faraday. Materi mengenai jenis hukum yang satu ini dijelaskan secara lebih rinci pada mata pelajaran fisika disekolah. Materi mengenai hukum ini berkaitan erat dengan arus listrik dan medan magnet.

Pengertian Hukum Faraday



 

Untuk lebih jelasnya, maka pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan pengertian hukum faraday lengkap beserta rumus dan contoh soalnya. Berikut di bawah ini adalah ulasan yang lebih lengkap.

Pengertian Hukum Faraday

Pengertian Hukum Faraday

Hukum faraday adalah sebuah hukum yang mempelajari tentang dasar “Elektromagnetisme”, didalamnya membahas mengenai proses arus listrik yang dapat menghasilkan medan listrik dan proses bagaimana sebuah medan magnet mampu menghasilkan arus listrik pada komponen konduktor.

Hukum ini kemudian dijadikan sebagai dasar dari prinsip kerja sebuah induktor, transformator, generator listrik, selenoid, dan motor listrik. Hukum yang membahas mengenai dasar proses kinerja pada sebuah arus listrik dan medan magnet ini juga biasa disebut dengan hukum induksi elektromagnetik faraday.



Hukum farady pertama kali ditemukan pertama kali pada tahun 1831 oleh seorang ilmuwan yang bernama Michael Faraday. Michael sendiri merupakan ahli fisika yang berasal dari Inggris.

Baca juga: Rumus Hukum Lenz Dan Contoh Soal

Rumus Hukum Faraday

Rumus Hukum Faraday

  • ɛ adalah  gaya gerak listrik induksi (volt)
  • N adalah jumlah dari lilitan kumparan
  • ΔΦ adalah perubahan dari fluks magnetik  (weber)
  • ∆t adalah selang waktu (s)
  • Tanda negatif adalah penanda dari arah gaya gerak listrik induksi

Percobaan Hukum Faraday

Pengertian Hukum Faraday

Sebelumnya penting diketahui bahwa pada suatu induksi elektromagnetik akan nampak adanya gaya gerak listrik (ggl) di sebuah kumparan yang menyebabkan terjadinya perubahan fluks magnetik dalam konduktor. GGL ini bisa timbul karena konduktornya telah bergerak melalui medan magnet. Lalu apa yang dimaksud dengan fluks pada suatu kumparan?

Fluks merupakan  jumlah gaya garis gaya yang melalui luasan pada suatu bidang secara tegak lurus dan memiliki garis gaya magnetik. Untuk bisa mengetahui cara kerja pada hukum faraday, Michael kemudian membuat suatu percobaan.

Percobaan tersebut dinamakan dengan “Eksperimen Faraday”. Dalam percobaan ini, Michael Faraday menggunakan bahan perantara kumparan dan magnet yang dihubungkan dengan Galvometer. Pertama, magnet akan ditempatkan pada jarak yang lumayan jauh dari kumparan. Hal ini bertujuan supaya tidak ada defleksi yang dihasilkan oleh Galvometer.



Selanjutnya akan ditemukan sebuah jarum yang menunjukkan angka 0 pada Galvometer. Jika magnet tersebut mulai mengalami pergerakan dan masuk pada arah kumparan, maka jarum tersebut akan bergerak dengan menyimpang ke suatu arah tertentu. Namun arah yang sering dilakukan adalah arah ke kanan.

Ketika magnet ini didiamkan maka jarum yang ada di dalam Galvometer akan bergerak kembali hingga menuju pada posisi 0. Tetapi jika magnet digerakkan kemudian ditarik ke arah yang cukup jauh dari kumparan maka bisa menyebabkan terjadinya proses defleksi pada Galvometer.

Hal ini akan membuat jarum Galvometer yang mulanya bergerak menyimpang akan berubah arah menjadi ke kiri. Jika magnet didiamkan, maka jarum yang ada pada Galvometer akan kembali lagi pada posisi 0. Proses seperti ini hanya berlaku pada gerakan kumparan. Jika magnet tetap dalam posisi yang diam maka Galvometer nantinya akan menunjukkan defleksi dengan cara semula.

Pada proses percobaan ini, penggunaan Galvometer memberikan pengaruh yang cukup besar untuk menentukan proses berjalanya percobaan tersebut. Galvometer merupakan sebuah alat yang memiliki fungsi untuk mengetahui ada tidaknya suatu arus listrik. Dengan melakukan percobaan faraday ini maka anda dapat mengetahui bahwa jika perubahan pada medan magnet semakin cepat maka akan semakin besar pula gaya gerak listrik yang diinduksi oleh suatu kumparan.

Bunyi Hukum Faraday

Bunyi Hukum Faraday



Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan tersebut maka Michael Farafet menyimpulkan bahwa dalam sebuah Faraday memiliki dua hukum. Hukum tersebut adalah hukum induksi elektromagnetik faraday 1 dan juga hukum induksi elektromagnetik faraday.

Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya mengenai hukum faraday 1 dan 2 menurut penciptanya, yaitu Michael Faraday.

Bunyi Hukum Faraday I

“Massa zat yang telah dihasilkan oleh sebuah elektrode selama elektrolisis (G) akan selalu berbanding lurus dengan jumlah muatan listrik yang ingin digunakan (Q).”

Secara sistematis, hukum faraday I bisa dituliskan dengan persamaan sebagai berikut ini.

Bunyi Hukum Faraday I

Dan untuk  jumlah pada muatan listrik (Q) sama seperti hasil kali dari kuat arus listrik (i) serta selang waktu (t),

Bunyi Hukum Faraday I

Dalam massa zat yang bisa dihasilkan saat elektrolisis (g) akan selalu berbanding lurus dengan kuat arus listrik (i) dan selang waktu (t).

Muatan listrik (Q) yang digunakan dalam elektrolisis akan selalu berbanding lurus dengan jumlah mol elektron yang ada pada reaksi redoks (ne).  Jadi bisa disimpulkan bahwa 1 mol elektron memiliki suatu muatan listrik sebesar 96.500 coulomb. Nilai muatan listrik elektron ini akan dinyatakan sebagai konstanstan faraday (F). Jadi hubungan ini dapat dirumuskan sebagai berikut.

Bunyi Hukum Faraday I

Hukum Faraday II

“Massa yang dihasilkan oleh sebuah elektrode ketika elektrolisis (G) akan selalu berbanding lurus dengan massa ekivalen zat yang telah digunakan (Mek)”.

Secara sistematis, hukum faraday II dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut ini:

Hukum Faraday II

 

Massa ekivalen zat adalah massa zat yang memiliki jumlah mol sebanding secara stoikiometrik pada sebuah mol elektron. Massa ekivalen dalam sebuah unsur sama seperti massa atom relatif (Ar) dari unsur yang dibagi dengan menggunakan perubahan bilangan oksidasi (biloks) yang telah dialami dalam reaksi elektrolisis.



Leave a Comment