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 ||