Langsung ke konten utama

GGL Induksi (Hukum Faraday)

Induksi magnet dapat terjadi dari kawat berarus listrik. Bisakah medan magnet menimbulkan arus listrik kembali. Keadaan sebaliknya inilah yang dipelajari oleh Michael Faraday (1791-1867) seorang ahli fisika berkebangsaan Inggris. Secara eksperimen Faraday melakukan percobaan dengan menggunakan magnet tetap dan kumparan seperti gambar berikut..
   


Untuk mengetahui peristiwa GGL induksi pada kumparan, perhatikan tayangan vidio berikut ini:

ujung Utara magnet batang dimasukkan dalam kumparan, perhatikan penyimpangan jarum galvanometer


ujung selatan magnet batang dimasukkan dalam kumparan, perhatikan penyimpangan jarum galvanometer



Sebuah batang magnet didekatkan masuk  pada kumparan dengan kutub utara terlebih dahulu. Pada saat ini pada kumparan akan timbul perubahan medan magnet yang berasal dari batang magnet (medan magnet sumber). Sebaliknya pada saat magnet dikeluarkan dari kumparan, pada kumparan akan timbul perubahan medan magnet juga. Perubahan medan magnet pada kumparan akan menimbulkan ggl induksi pada kumparan atau beda potensial di kedua ujung kumparan.

Hasil eksperimen Faraday dirumuskan sebagai berikut.

“Ggl (gaya gerak listrik) induksi yang timbul pada ujung-ujung suatu kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar atau kumparan tersebut.”

Secara matematis dituliskan pada persamaan seperti di bawah.

              Δφ
ε = -N   ----      ……………………….. 1
              Δt


dengan :      ε  = ggl induksi (volt)
                     N  =   jumlah lilitan
                    dΦ/dt =   laju perubahan fluks magnetic

dimana besarnya fluks magnetik adalah

φ = B.A.cosθ   ……………. 2

Dari persamaan 1 dan 2 diamati bahwa perubahan fluks magnet dapat terjadi tiga kemungkinan.
  1. terjadi karena perubahan medan magnet B. 
  2. terjadi karena perubahan luas penampang yang dilalui, contohnya kawat yang bergerak dalam medan magnet. 
  3. terjadi karena perubahan sudut θ, 

      
CONTOH 2
Sebuah solenoida memiliki 1000 lilitan berada dalam medan magnetik sehingga solenoida dipengaruhi fluks magnetik sebesar 4.10-3 Wb. Jika fluks magnetiknya berubah menjadi 3.10-3 Wb dalam 2 sekon, maka tentukan besar ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung solenoida tersebut?
Ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung solenoida memenuhi hukum Faraday dan dapat dihitung sebagai berikut.
Penyelesaian
N   =  1000
Δφ  =  3.10-3 − 4.10-3  = −10-3 Wb
Δt  =  2 s
ε = -N (Δφ/Δt) = -1000 ( -10-3 / 2)
ε = 0,5 volt


SOAL 2
1.      Fluks magnetik pada suatu kumparan berubah dari 5.10-2 Wb menjadi 2.10-2 Wb selama 0,5 s. Jumlah lilitannya 2000. Berapakah beda potensial yang tim-bul pada ujung-ujung kumparan ?
2.      Sebuah kumparan kawat terdiri atas 10 lilitan diletakkan di dalam medan magnet. Apabila fluks magnet yang dilingkupi berubah dari 2.10-4 Wb. Menjadi 10-4 Wb dalam waktu 10 milli sekon, maka tentukan gaya gerak listrik induksi yang timbul !
3.   Bahan isolator ABCD yang berbentuk huruf U diletakkan dalam medan magnet homogen dengan induksi magnetik 0,2 tesla seperti gambar. Jika penghantar PQ yang panjangnya 30 cm digeser ke kanan dengan kecepatan tetap 2 m s-1, maka tentukan besar ggl yang terjadi pada penghantar PQ dan arah arusnya !







LINK FISIKA
|| HOME || FLUKS MAGNET || HUKUM FARADAY || HUKUM LENZ || GGL BATANG PENGHANTAR || GGL DIRI KUMPARAN || GGL DIRI SOLENOIDA || INDUKTASI TIMAL BALIK || GENERATOR || TRANSFORMATOR  || ARUS BOLAK BALIK ||
Label:

Postingan populer dari blog ini

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Gaya Pemulih pada Pegas

1.   Gaya Pemulih   Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya disebut gaya pemulih. Akibat gaya pemulih tersebut, benda akan melakukan gerak harmonik sederhana. Dengan demikian, pada benda yang melakukan gerak harmonik sederhana bekerja gaya pemulih yang selalu mengarah pada titik kesetimbangan benda. a. Gaya Pemulih pada Pegas Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh karena sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali ke keadaan setimbangnya mula-mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Perhatikan gambar, anggap mula-mula benda berada pada posisi y = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke bawah (y = –) pegas akan menarik benda ke atas, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jik
Baca selengkapnya

Teori Kuantum Planck

Perkembangan teori tentang radiasi mengalami perubahan besar  pada saat Planck menyampaikan teorinya tentang radiasi benda hitam. Planck mulai bekerja pada tahun 1900. Planck mulai  mempelajari sifat dasar dari getaran molekul-molekul pada dinding rongga benda hitam. Dari hasil pengamatannya Planck membuat simpulan sebagai berikut. Setiap benda yang mengalami radiasi akan memancarkan energinya secara diskontinu (diskrit) berupa paket-paket energi. Paket-paket energi ini dinamakan kuanta (sekarang dikenal sebagai foton) . Energi setiap foton sebanding dengan frekuensi gelombang radiasi dan dapat dituliskan : E = h f                     dengan  :  E  =  energi foton (joule)                   f   =  frekuensi foton (Hz)                   h  =  tetapan Planck (h = 6,6.10 -34 Js) Jika suatu gelombang elektromegnetik seperti cahaya memiliki banyak foton maka energinya memenuhi hubungan berikut.         E = nhf Persamaan yang sangat berkaitan dengan hubungan di atas adal
Baca selengkapnya