Induksi elektromagnetik: Perbedaan antara revisi

{{rapikan}}

{{Elektromagnetisme|cTopic=Elektrodinamika}}

 

=== 1. '''Gaya Gerak Listrik Induksi / GGL Induksi''' ===

 

Fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu kumparan berkurang dari 0,5 Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 5 sekon. Kumparan terdiri atas 200 lilitan dengan hambatan 4 Ω. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan?

 

Penyelesaian:

 

Diketahui:

 

Φ₁ = 0,5 Wb

 

Δt = 5 sekon

 

Ditanya: I ... ?

 

Pembahasan :

 

Ggl induksi dihitung dengan persamaan:

 

tanda (-) menyatakan reaksi atas perubahan fluks, yaitu fluks induksi berlawanan arah dengan fluks magnetik utama. Arus yang mengalir melalui kumparan adalah:

 

I = ε/R = 16/4 = 4 A

 

==== 1.3. '''Faktor Penyebab Timbulnya Gaya Gerak Listrik Induksi''' ====

 

Penyebab utama timbulnya ggl induksi adalah terjadinya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu loop kawat. Besarnya fluks magnetik telah dinyatakan pada persamaan (1). Dengan demikian, ada tiga faktor penyebab timbulnya ggl pada suatu kumparan, yaitu:

 

a. perubahan luas bidang kumparan (A),

 

c. perubahan induksi magnetik.

 

1.3.1. '''Gaya Gerak Listrik Akibat Perluasan Kumparan dalam Medan Elektromagnetik'''

 

{| class="tr-caption-container"

|}

Gambar 3 memperlihatkan induksi ggl elektromagnetik. Kita asumsikan medan B tegak lurus terhadap permukaan yang dibatasi sebuah konduktor berbentuk U. Sebuah konduktor lain yang dapat bergerak dengan kecepatan v dipasang pada konduktor U. Dalam waktu Δt konduktor yang bergerak tersebut menempuh jarak:

 

Δx = v.Δt ................................................................. (5)

 

Sehingga, luas bidang kumparan bertambah sebesar:

 

ΔA = ''l'' . Δx = ''l'' .v .Δt .............................................. (6)

 

Berdasarkan Hukum Faraday, akan timbul ggl induksi yang besarnya dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

 

Dengan substitusi persamaan (6), maka akan diperoleh:

 

Persamaan (9) hanya berlaku pada keadaan B, ''l'', dan v saling tegak lurus.

 

Contoh Soal 2 :

 

 

Penyelesaian:

 

 

Ditanya: B = ... ?

 

Pembahasan :

 

Karena V ⊥ B, maka besar induksi magnetiknya adalah:

 

B = 1,8/24 = 0,075 T

 

1.3.2. '''Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Orientasi Sudut Kumparan θ Terhadap Medan Elektromagnetik'''

 

Perubahan sudut antara induksi magnetik B dan arah bidang normal dapat menyebabkan timbulnya ggl induksi, yang besarnya dapat ditentukan melalui persamaan (4).

 

Jika laju perubahan cos θ tetap, persamaan (10) menjadi:

 

Dengan θ₁ dan θ₂ masing-masing menyatakan sudut awal dan sudut akhir antara arah normal bidang dengan arah induksi.

 

1.3.3.  '''Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Induksi Magnetik'''

 

Perubahan induksi magnetik juga dapat menimbulkan ggl induksi pada luasan bidang kumparan yang konstan, yang dinyatakan sebagai berikut:

 

Untuk laju perubahan induksi magnetik tetap, persamaan (12) menjadi:

Contoh Soal 3 :

 

 

Penyelesaian:

 

Diketahui:

B = 

 

 

N= 50

 

R = 5Ω

 

Ditanya: I_maksimum = ... ?

 

Pembahasan :

 

1.4. '''Percobaan Fisika Sederhana / Praktikum Induksi Elektromagnetik'''

 

Tujuan : Memahami terjadinya induksi elektromagnetik.

 

Alat dan bahan : Magnet batang, kumparan, galvanometer.

 

Cara Kerja :

|Magnet masuk kumparan

|

|-

|2.

|Magnet keluar kumparan

|

|-

|3.

|Magnet keluar masuk kumparan

|

|}

 

Diskusi :

# Tulislah kesimpulan dari percobaan yang telah kalian lakukan!

Anda sekarang sudah mengetahui '''''Induksi Elektromagnetik''''' '''''Hukum Faraday''''' dan'''''Hukum Lenz'''''. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

 

Referensi :