Jika hokum Faraday membahas tentang GGL induksi maka hokum Lens membahas tentang arus listrik yang diakibatkan oleh pergerakan magnet memotong medan magnet tersebut. Adapun bunyi hokum Lenz adalah sebagai berikut:
“Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya”atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”.
Tanda negatif pada hukum Faraday \left ( \varepsilon =-N \frac{d \,\Phi _B}{dt} \right ) berhubungan dengan arah arus induksinya. Arah ggl induksi dan arus induksi dapat diperoleh dari hukum Lenz: Polaritas ggl induksi adalah sedemikian rupa sehingga menghasilkan arus induksi yang menimbulkan fluks magnetik yang menentang perubahan fluks magnetik penyebabnya. Untuk lebih memahami hukum Lenz, perhatikan Gambar 10.
(a) Ketika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, maka timbul perubahan fluks magnetik di daerah yang dilingkupi kumparan. Perubahan fluks ini menimbulkan arus induksi dalam kumparan yang arahnya seperti terlihat pada gambar. (b) Arus induksi ini menimbulkan medan magnetik sendiri yang arahnya ke kiri melawan perubahan fluks yang ditimbulkan oleh magnet batang. (c) Pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi pengurangan fluks magnetik dalam kumparan, akibatnya pada kumparan timbul arus induksi yang arahnya seperti tampak pada gambar. (d) Arus induksi ini menimbulkan fluks magnetik yang arahnya ke kanan menentang pengurangan fluks magnetik dari magnet batang.
Ketika kedudukan magnet dan kumparan diam, tidak ada perubahan fluks magnetik dalam kumparan. Tetapi ketika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, maka timbul perubahan fluks magnetik di daerah yang dilingkupi kumparan. Perubahan fluks ini menimbulkan arus induksi dalam kumparan yang arahnya ditunjukkan seperti Gambar 10a. Arus induksi ini menimbulkan medan magnetik sendiri yang arahnya ke kiri melawan perubahan fluks yang ditimbulkan oleh magnet batang (Gambar 10b). Dengan demikian fluks total yang dilingkupikumparan selalu konstan. Begitu juga pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi pengurangan fluks magnetik dalam kumparan, akibatnya pada kumparantimbul arus induksi yang arahnya seperti ditunjukkan pada Gambar 10c. Arus induksi inimenimbulkan fluks magnetik yang arahnya ke kanan menentang pengurangan fluks magnetik dari magnet batang (Gambar 10d). Dengan demikian fluks total yang dilingkupi kumparan selalu konstan.
Contoh Soal
Sebuah kumparan terdiri atas 200 lilitan dan luas penampangnya 100 cm². Hambatan kawat 4 Ohm. Pada setiap detik terjadi perubahan fluks magnetic sebesar 0,5 Wb. Hitunglah
a. besar GGL Induksi!
b. besar arus induksi!
Penyelesaian:
Diketahui:
N = 200 lilitan
A = 100 cm²= 10–²m²
R = 4 Ohm
∆t = 1 s
∆𝛷= 0,5 Wb
Ditanyakan:
a. 𝜀= ….?
b. I = ….?
Jawab:
a. \varepsilon =-N \frac{d \Phi }{dt}
\varepsilon =-200 \frac{0,5 }{1}
\varepsilon =-200 \times 0,5
\varepsilon =-100\, volt
b. I=- \frac{ \varepsilon }{R}
I=- \frac{100}{4}
I=-25\,A