Pada artikel sebelumnya kita sudah sempat menyinggung mengenai hukum faraday. Yaitu pada bahasan mengenai fungsi UPS dan prinsip kerjanya.
Masih ingatkah kamu dengan pelajaran Fisika atau Kimia semasa SMA dahulu?
Khususnya bagi anak IPA, tentu isi hukum faraday sudah menjadi hafalan wajib yang harus diingat setidaknya sampai ujian selesai.
Sebelum belajar memahami bunyi hukum faraday secara mendalam, ada baiknya kamu mengenal dua istilah penting di bawah ini:
- Induksi elektromagnetik, sebuah gejala yang menimbulkan gaya gerak listrik (ggl) akibat adanya perubahan fluks magnetik pada karena konduktor bergerak melintasi medan magnet.
- Fluks, merupakan istilah yang menyatakan banyaknya jumlah garis gaya yang melewati luasan suatu bidang yang saling tegak lurus dengan gaya magnetik.
Hukum ini banyak dijadikan sebagai landasan prinsip kerja perangkat induktor, transformantor, generator listrik, solenoid, dan perangkat elektromagnetik lainnya.
Sekilas Tentang Michael Faraday
Michael Faraday adalah seorang ahli kimia dan fisika berkebangsaan Inggris. Ia yang pertama kali merumuskan aspek kuantitatif dari elektrolisis yang kini dikenal sebagai hukum faraday.
Lahir di Newington Butts, Inggris pada tanggal 22 September 1791, Faraday tumbuh menjadi ilmuwan dengan banyak reputasi.
Selain terkenal dengan eksperimennya mengenai aspek kuantitatif dan kualitatif dari elektrolisis, Faraday juga dikenal sebagai “Bapak Listrik”.
Hal ini jasanya kini energi listrik menjadi sumber primer untuk banyak kegunaan.
Secara spesifik di bidang kimia Faraday berhasil menemukan zat klorin dan karbon saat bekerja menjadi asisten Humphry Davy, seorang guru besar di Royal Institute London.
Dalam bidang Fisika ia membuat hukum elektrolisis dan mengenalkan istilah anoda, katoda, elektroda, dan ion ke masyarakat.
Bekat jasanya kini dengan mudah kita dapat menggunakan Bunsen Burner saat bekerja di laboratorium,
Dua hukum faraday adalah hasil temuannya tentang hubungan antara massa zat yang dihasilkan di elektroda dengan jumlah listrik yang digunakan.
Secara umum hukum faraday menjelaskan bagaimana arus listrik bisa menghasilkan medan magnet dan sebaliknya bagaimana medan magnet bisa menghasilkan arus listrik pada sebuah konduktor.
Disebut juga sebagai hukum induksi elektromagnetik faraday. Dimana setelah melakukan berkali-kali eksperimen Faraday akhirnya mengemukakan hukum ini ke publik pada tahun 1831.
Eksperimen Faraday melahirkan sebuah asumsi bahwa semakin cepat perubahan medan magnet semakin besar pula gaya gerak listrik yang diinduksi oleh sebuah kumparan.
Dalam eksperimennya Faraday menggunakan galvometer untuk mendeteksi ada tidaknya arus listrik yang mengalir.
Bagaimana suatu medan magnet berinteraksi dengan rangkaian listrik untuk menimbulkan gaya gerak listrik (ggl) atau disebut juga sebagai fenomena induksi magnetik.
Aplikasi Hukum Faraday
Hukum Faraday menjadi prinsip dasar terjadinya induksi elektromagnetik. Sebuah gejala yang dapat menimbulkan gaya gerak listrik (ggl).
Beberapa faktor yang mempengaruhi besar kecilnya gaya gerak listrik diantaranya sebagai berikut:
- Jumlah lilitan pada kumparan, tegangan yang diinduksikan akan semakin besar seiring dengan jumlah lilitan pada kumparan.
- Semakin cepat gerak medan magnet maka semakin besar pula tegangan induksi yang tercipta.
- Tegangan induksi juga akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah garis gaya medan magnet (fluks).
Hukum Faraday I
Berbunyi: “massa zat yang dihasilkan (w) pada suatu elektrode selama proses elektrolisis berbanding lurus dengan muatan listrik (Q) yang digunakan.”
Secara sistematis, Hukum Faraday I dapat disimpulkan dengan persamaan berikut:
w ≈ Q
Ket:
w= massa zat
Q= muatan listrik dalam elektron
Jumlah muatan listrik yang dipakai (Q) sama dengan hasil kali antara kuat arus listrik (i) dan selang waktu (t). Secara sistematis:
Q=i x t
Ket:
i=arus listrik (ampere)
t= waktu (detik)
Dengan kata lain, persamaan diatas dapat dirumuskan sebagai berikut:
w ≈ I x ta
Hukum Faraday II
Berbunyi: “massa zat yang dihasilkan pada suatu elektrode selama elektrolisis berbanding lurus dengan massa ekivalen zat tersebut.”
Secara sistematis, Hukum Faraday II dapat disimpulkan dengan persamaan berikut:
w ≈ ME
Ket:
w=massa zat
ME=massa ekivalen zat
Massa ekivalen zat adalah massa atom relatif (Ar) dibagi dengan perubahan bilangan oksidasinya atau muatan ionnya. Secara sistematis:
ME = Ar/biloks atau muatan ion
Seperti yang sudah disebutkan di atas, hukum ini menjadi dasar dari prinsip kerja beberapa teknologi, salah satunya geophone.
Merupakan alat sensor untuk mengubah gerakan atau getaran bumi (seismik) menjadi sinyal listrik yang terekam oleh si sebuah stasiun rekaman.
Alat ini banyak digunakan oleh para ahli geologi untuk mengetahui bagaimana bentuk dan struktut tanah dan batuan yang ada di bawah permukaan bumi.
Demikian ulasan mengenai hukum faraday untuk kali ini. Di lain kesempatan kita lanjutkan dengan bahasan yang lebih lengkap. Semoga bermanfaat!