Keelektromagnetan — Nota JomSkor

4.1 Daya ke atas Konduktor Pembawa Arus dalam Medan Magnet Apabila konduktor pembawa arus diletakkan dalam medan magnet, konduktor itu mengalami daya akibat interaksi medan magnet daripada arus dalam konduktor dengan medan magnet daripada magnet kekal, membentuk medan lastik. Arah daya ditentukan oleh petua tangan kiri Fleming. Magnitud daya bertambah apabila arus dan kekuatan medan magnet bertambah. 4.3 Transformer Transformer ialah peranti yang mengubah voltan a.u. melalui aruhan elektromagnet antara gegelung primer dan gegelung sekunder yang dipaut oleh teras besi lembut. Nisbah voltan bersamaan dengan nisbah bilangan lilitan. Transformer unggul mempunyai kecekapan 100% (kuasa input = kuasa output), tetapi transformer sebenar mengalami kehilangan tenaga akibat rintangan gegelung, arus pusar, histerisis dan kebocoran fluks magnet. Aruhan Elektromagnet Aruhan elektromagnet ialah fenomena penghasilan daya gerak elektrik (d.g.e.) aruhan merentasi suatu konduktor apabila terdapat gerakan relatif antara konduktor itu dengan medan magnet, atau apabila konduktor berada dalam medan magnet yang berubah. Jika litar lengkap, arus aruhan akan terhasil.

Fizik · Tingkatan 5

4.1 Daya ke atas Konduktor Pembawa Arus dalam Medan Magnet Apabila konduktor pembawa arus diletakkan dalam medan magnet, konduktor itu mengalami daya akibat interaksi medan magnet daripada arus dalam konduktor dengan medan magnet daripada magnet kekal, membentuk medan lastik. Arah daya ditentukan oleh petua tangan kiri Fleming. Magnitud daya bertambah apabila arus dan kekuatan medan magnet bertambah. 4.3 Transformer Transformer ialah peranti yang mengubah voltan a.u. melalui aruhan elektromagnet antara gegelung primer dan gegelung sekunder yang dipaut oleh teras besi lembut. Nisbah voltan bersamaan dengan nisbah bilangan lilitan. Transformer unggul mempunyai kecekapan 100% (kuasa input = kuasa output), tetapi transformer sebenar mengalami kehilangan tenaga akibat rintangan gegelung, arus pusar, histerisis dan kebocoran fluks magnet. Aruhan Elektromagnet Aruhan elektromagnet ialah fenomena penghasilan daya gerak elektrik (d.g.e.) aruhan merentasi suatu konduktor apabila terdapat gerakan relatif antara konduktor itu dengan medan magnet, atau apabila konduktor berada dalam medan magnet yang berubah. Jika litar lengkap, arus aruhan akan terhasil.

Medan Lastik

Medan magnet paduan yang terhasil daripada interaksi medan magnet konduktor pembawa arus dengan medan magnet magnet kekal. Corak medan lastik menunjukkan arah daya pada konduktor.

Petua Tangan Kiri Fleming

Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet (U ke S), jari tengah menunjukkan arah arus, dan ibu jari menunjukkan arah daya/gerakan konduktor.

Faktor yang Mempengaruhi Magnitud Daya

Magnitud daya pada konduktor pembawa arus bertambah apabila magnitud arus, I bertambah dan apabila kekuatan medan magnet bertambah.

F ∝ I, F ∝ kekuatan medan magnet

Persamaan Transformer

V_P = voltan primer, V_S = voltan sekunder, N_P = bilangan lilitan primer, N_S = bilangan lilitan sekunder.

$\frac{V_S}{V_P} = \frac{N_S}{N_P}$

Transformer Injak Naik dan Injak Turun

Transformer injak naik meningkatkan voltan, transformer injak turun menurunkan voltan.

Injak naik: N_S > N_P → V_S > V_P; Injak turun: N_S < N_P → V_S < V_P

Kecekapan Transformer

Bagi transformer unggul, η = 100%, maka V_P I_P = V_S I_S.

$\eta = \frac{\text{Kuasa output}}{\text{Kuasa input}} \times 100\%$

Punca Kehilangan Tenaga

Rintangan gegelung, arus pusar dalam teras besi, histerisis (pemagnetan/penyahmagnetan berulang) dan kebocoran fluks magnet.

Aruhan Elektromagnet

Penghasilan d.g.e. aruhan merentasi konduktor apabila terdapat gerakan relatif antara konduktor dan medan magnet, atau konduktor dalam medan magnet yang berubah.

Hukum Faraday

Magnitud d.g.e. aruhan adalah berkadar terus dengan kadar pemotongan fluks magnet.

Hukum Lenz

Arus aruhan sentiasa mengalir pada arah yang menentang perubahan fluks magnet yang menyebabkannya.

Petua Tangan Kanan Fleming

Digunakan untuk menentukan arah arus aruhan dalam dawai lurus. Ibu jari menunjukkan arah gerakan dawai, jari telunjuk arah medan magnet, dan jari tengah arah arus aruhan.

Contoh soalan

Sebatang dawai kuprum pembawa arus diletakkan di antara dua kutub magnet Magnadur. Apabila arah arus dalam dawai disongsangkan, apakah kesannya terhadap daya yang bertindak ke atas dawai itu?

Arah daya pada dawai kuprum akan bertukar kepada arah yang bertentangan.

medan lastik
petua tangan kiri Fleming
konduktor pembawa arus
medan magnet paduan
transformer injak naik
transformer injak turun
transformer unggul
kecekapan transformer
arus pusar
histerisis
Aruhan elektromagnet
Daya gerak elektrik (d.g.e.) teraruh
Arus aruhan
Hukum Faraday
Hukum Lenz