Salah satu prinsip dasar dalam dunia fisika, khususnya elektromagnetik adalah adanya interaksi antara kawat penghantar listrik dan medan magnet. Interaksi ini dapat muncul dalam berbagai bentuk, salah satunya adalah pergerakan kawat dalam medan magnet. Mari kita lihat permasalahan spesifik sebagai berikut – kasus di mana kawat PQ dengan panjang 50 cm dipindahkan tegak lurus sepanjang kawat AB dan memotong medan magnetik.
Ini bukanlah permasalahan sederhana, melainkan penjelmaan dari secara ilmiah dari hukum fisika – Hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik. Hukum ini menjelaskan bahwa perubahan fluks magnetik melalui lingkaran kawat yang tertutup menimbulkan medan listrik yang dapat menggerakkan muatan di sepanjang kawat tersebut, yang kita kenal sebagai arus listrik. Ukuran arus yang dihasilkan bergantung pada seberapa cepat fluks berubah.
Untuk menganalisis fenomena ini, kita harus mempertimbangkan beberapa faktor. Pertama, perlu mempertimbangkan panjang kawat PQ. Dalam kasus ini, panjangnya adalah 50 cm. Kedua, kita harus mempertimbangkan arah dan kecepatan pergerakan kawat – disini kawat dipindahkan tegak lurus pada kawat AB, menjadikan ini situasi yang ideal untuk menerapkan hukum induksi Faraday.
Selanjutnya, kita harus mempertimbangkan medan magnet yang dipotong oleh kawat. Begitu kawat mulai bergerak memotong medan magnet, fluks magnetik melalui loop kawat berubah, dan ini menghasilkan tegangan induksi.
Menggunakan Hukum Faraday, besar tegangan induksi (e) dapat ditemukan dengan rumus:
e = -dΦ/dtDimana:
- ‘dΦ’ adalah perubahan dalam fluks magnetik dan
- ‘dt’ adalah durasi waktu di mana perubahan tersebut terjadi.
Rumus ini memungkinkan kita untuk menghitung besarnya tegangan induksi jika kita mengetahui perubahan fluks magnetik dan durasi waktunya. Pada kasus ini, fluks magnet berubah karena pergerakan kawat melalui medan tersebut.
Namun demikian, tanpa dilengkapi informasi mengenai fluks magnet, kecepatan pergerakan kawat, dan waktu, kita tidak dapat menghitung nilai pasti dari tegangan yang diinduksi. Akan tetapi, kita dapat pasti bahwa pergerakan kawat PQ akan menginduksi tegangan di sepanjang kawat tersebut berkat prinsip induksi elektromagnetik.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya adalah bahwa pergerakan kawat PQ yang panjang 50 cm ini, jika bergerak tegak lurus pada kawat AB dan memotong medan magnet, akan menginduksi tegangan. Besar tegangan yang diinduksi bergantung pada perubahan fluks magnetik dan cepatnya perubahan tersebut terjadi.
