Induksi Elektromagnetik

Pengertian Induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya gaya gerak listrik di dalam suatu kumparan atau konduktor bila terdapat perubahan fluks magnetik pada konduktor tersebut atau bila konduktor bergerak relatif melintasi medan magnetik.

Hukum Induksi Faraday menyatakan:

“gaya gerak listrik (ggl) induksi yang timbul antara ujung-ujung suatu loop penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut”.

GGL, Gaya gerak listrik induksi adalah timbulnya gaya gerak listrik di dalam kumparan yang mencakup sejumlah fluks garis gaya medan magnetik, bilamana banyaknya fluks garis gaya itu divariasi. Dengan kata lain, akan timbul gaya gerak listrik di dalam kumparan apabila kumparan itu berada di dalam medan magnetik yang kuat medannya berubah-ubah terhadap waktu.

Hukum Faraday,

Konsep gaya gerak listrik pertama kali dikemukakan oleh Michael, yang melakukan penelitian untuk menentukan faktor yang memengaruhi besarnya ggl yang diinduksi. Faraday menemukan bahwa induksi sangat bergantung pada waktu, yaitu semakin cepat terjadinya perubahan medan magnetik, ggl yang diinduksi semakin besar.

Garis Medan Mangetik Yang Menembus Luas Bidang Permukaan A
Garis Medan Mangetik Yang Menembus Luas Bidang Permukaan A

Di sisi lain, ggl tidak sebanding dengan laju perubahan medan magnetik B, tetapi sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik, ΦB, yang bergerak melintasi loop seluas A, yang secara matematis fluks magnetik tersebut dinyatakan sebagai berikut:

ΦB = B.A cos θ …(1)

Dengan B sama dengan rapat fluks magnetik, yaitu banyaknya fluks garis gaya magnetik per satuan luas penampang yang ditembus garis gaya fluks magnetik tegak lurus, dan θ adalah sudut antara B dengan garis yang tegak lurus permukaan kumparan. Jika permukaan kumparan tegak lurus B, θ = 90o dan ΦB = 0, tetapi jika B sejajar terhadap kumparan, θ = 0o, sehingga:

ΦB = B.A

Hal ini terlihat pada Gambar  di mana kumparan berupa bujur sangkar bersisi i seluas A = i2. Garis B dapat digambarkan sedemikian rupa sehingga jumlah garis per satuan luas sebanding dengan kuat medan. Jadi, fluks ΦB dapat dianggap sebanding dengan jumlah garis yang melewati kumparan. Besarnya fluks magnetik dinyatakan dalam satuan weber (Wb) yang setara dengan tesla.meter2 (1Wb = 1 T.m2).

Dari definisi fluks tersebut, dapat dinyatakan bahwa jika fluks yang melalui loop kawat penghantar dengan N lilitan berubah sebesar ΔΦB dalam waktu Δt, maka besarnya ggl induksi adalah:

ε = –N (ΔΦBt) …. (2)

Tanda negatif pada persamaan (2) menunjukkan arah ggl induksi. Apabila perubahan fluks ΔΦ terjadi dalam waktu singkat Δt →0, maka ggl induksi menjadi:

ε = N lim (ΔΦBt)

       Δ t→0

ε = N (dΦB /dt)(6.4)

dengan:

ε  = ggl induksi (volt)

N = banyaknya lilitan kumparan

ΔΦB = perubahan fluks magnetik (weber)

Δt = selang waktu (s)

Contoh Soal Perhitungan Gaya Gerak Listrik

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

Φ2 =0,1 Wb

N = 200 lilitan

R = 4Ω

Δt = 5 sekon

Ditanya: I … ?

Jawab:

Besarnya Gaya Gerak Listrik induksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan berikut:

ε = –N (ΔΦBt)

ε = -200 [(0,5-0,1)]/5

ε = -200(0,4/5)

ε = -16 volt)

tanda negative (-) pada nilai ggl (ε) menyatakan reaksi atas perubahan fluks, yaitu fluks induksi berlawanan arah dengan fluks magnetik utama. Besarnya Arus yang mengalir melalui kumparan dapat dihitung dengan rumus persamaan berikut:

I = ε /R

I = 16/4 = 4 A

    Daftar Pustaka:

    Pengertian Induksi elektromagnetik dan Contoh Induksi elektromagnetik dengan menyebabkan gaya gerak listrik. Perubahan fluks magnetic dengan Bunyi Hukum Induksi Faraday menyatakan. Gaya gerak listrik induksi dan fluks garis gaya medan magnetik. Hukum Faraday dan rumus fluks magnetic dengan Rumus Perhitungan Gaya Gerak Listrik GGL.

    Satuan Gaya Gerak Listrik dan Contoh soal gaya gerak listrik dan contoh soal induksi elektromagnetik. Pengertian rapat fluks magnet dengan gambar garis medan magnetic dan satuan weber (Wb) fluks magnetic. Pengaruh jumlah lilitan pada gaya gerak listrik dan Contoh Soal Perhitungan Gaya Gerak Listrik. Arus yang dibutuhkan Gaya gerak lsitrik atau Jumlah Lilita ynang dibutuhkan gaya gerak listrik.