redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Tahukah Sobat Pintar apa yang dimaksud dengan Gelombang Elektromagnetik ?

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan.

Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbeda-beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Yuk! Simak kelengkapan materi di halaman selanjutnya

Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik

Sobat Pintar, lalu apa saja sih sifat-sifat gelombang elektromagnetik? Simak penjelasan berikut ya...

Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan, Hertz berhasil mengukur bahwa radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100 MHz) yang dibangkitkan memiliki kecepatan rambat sesuai dengan nilai yang diramalkan oleh Maxwell. Di samping itu, eksperimen Hertz ini juga menunjukkan sifat-sifat gelombang dari cahaya, yaitu pemantuan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi. Dengan demikian, hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti kebenarannya melalui eksperimen Hertz. Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik yaitu:

  • Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.
  • Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
  • Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain, yaitu menurut hubungan E = c.B.
  • Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
  • Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
  • Gelombang elektromagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
  • Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum dan nilainyac = 3 x 108 m/s.
  • Gelombang elektromagnetik adalah berupa gelombang transversal.
  • Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi (lenturan).

Nah, jika Sobat Pintar masih bingung, Yuk simak pembahasan selanjutnya. 

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Sobat Pintar,  Lalu apa saja yang termasuk gelombang elektromagnetik?

Gelombang elektromagnetik meliputi cahaya, gelombang radio, sinar X, sinar gamma, mikro gelombang, dan lain-lain. Berbagai gelombang elektromagnetik hanya berbeda dalam panjang gelombang dan frekuensinya.

Untuk lebih mudah memahaminya, coba Sobat Pintar lihat tabel dibawah ini!

Dalam tabel tersebut memberikan gambaran mengenai jenis-jenis spektrum gelombang elektromagnetik yang biasanya berhubungan dengan berbagai interval frekuensi dan panjang gelombang. Interval ini sering tidak terdefinisikan secara benar dan kadang-kadang tumpang-tindih. Misalnya, gelombang elektromagnetik yang kira-kira 0,1 nm biasanya disebut sinar X, tetapi jika gelombang ini berasal dari radioaktivitas nuklir, disebut sinar gamma.

Mata manusia peka terhadap radiasi atau gelombang elektromagnetik dari kira-kira 400 hingga 700 nm (nanometer), suatu jangka yang disebut cahaya tampak.

Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sedikit kurang dari gelombang cahaya tampak disebut sinar ultraviolet yang umumnya berasal dari matahari, dan gelombang dengan panjang gelombang yang sedikit lebih panjang daripada gelombang cahaya tampak disebut gelombang inframerah. Tidak ada batas pada panjang gelombang elektromagnetik; dengan kata lain, semua panjang gelombang (atau frekuensi) secara teoritis mungkin.

Latihan 1

Perhatikan gambar urutan spektrum gelombang elektromagnetik di bawah ini!

Ciri gelombang elektromagnetik yang ditunjukkan tanda panah adalah ....

A. tidak mengalami hamburan, memiliki efek panas

B. mengalami hamburan di atmosfer, memiliki efek kimia

C. energinya besar, memiliki daya tembus besar

D. daya tembusnya sangat besar, dihasilkan oleh inti atom

E. dapat mendeteksi keberadaan suatu objek

Latihan 2

Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah ….

A. inframerah

B. gelombang mikro

C. sinar gamma

D. ultraviolet

E. cahaya tampak

Latihan 3

Di bawah ini  adalah  sifat-sifat gelombang elektromagnetik :

  1. Dapat dipantulkan
  2. Dapat dilenturkan
  3. Dapat dibiaskan
  4. Dapat dipolarisasikan

Sifat gelombang elektromagnetik yang benar adalah ....

A. 1,2 dan 3

B. 1,2 dan 4

C. 2,3 dan 4

D. 1,3 dan 4

E. 1,2,3 dan 4

Latihan 4

Gelombang elektromagnetik tidak dapat dipengaruhi oleh medan listrik ataupun medan magnetik, hal ini karena gelombang ini:

A. tidak bermassa

B. tidak bermuatan listrik

C. mempunyai kecepatan tinggi

D. mempunyai frekuensi tinggi

E. tidak bermassa dan tidak bermuatan listrik

Latihan 5

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut.

  1. Sifat transversal gelombang bidang elektromagnetik dapat ditunjukkan dengan percobaan polarisasi
  2. Di ruang hampa, kelajuan sinar-X lebih besar daripada kelajuan radio
  3. Kelajuan gelombang elektromagnetik dipengaruhi medium perambat.
  4. Gelombang elektromagnetik mempunyai panjang gelombang lebih besar daripada gelombang bunyi

Pernyataan yang tepat tentang gelombang elektromagnetik ditunjukkan oleh nomor....

A. (1),(2),(3) dan (4)

B. (1), (2) dan (3)

C. (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E. (4)

Gelombang radio

Sobat Pintar, spektrum gelombang elektromagnetik dengan urutan dari panjang gelombang terbesar atau frekuensi terkecil ke panjang gelombang terkecil atau frekuensi terbesar sebagai berikut:

Gelombang radio adalah gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombangnya paling panjang.

Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz. Gelombang radio ini banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan jaringan seluler menggunakan gelombang radio ini pula. Sistem telekomunikasi menggunakan gelombang radio ini sebagai pembawa sinyal informasi yang pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima.

Gelombang mikro adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas  3Ghz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Maka gelombang mikro ini dapat dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga dapat dimanfaatkan pada pesawat RADAR (radio detection and ranging), berarti RADAR mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.

Sinar infra merah adalah gelombang dengan frekuensi 1011Hz sampai 1014Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm.

Sinar infra merah ini dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar infra merah.

Gelombang Mikro

Cahaya Tampak adalah spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia.Cahaya tampak ini dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat dibedakan macam-macam warnanya.

Sinar ultraviolet adalah gelombang yang mempunyai frekuensi dalam daerah 1015Hz sampai 1016Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10-8m – 10-7m, gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listirk. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, membantu pertumbuhan tubuh manusia, dan juga dapat digunakan untuk mengetahui unsur-unsur dalam suatu bahan dengan teknik spektroskopi.

Sinar X adalah gelombang elektromagnetik panjang gelombang berkisar antara 1011 m sampai 108 m, sinar ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal, bahkan plat logam. Sinar X ini memiliki beberapa sifat antara lain;

  • Merambat lurus
  • Dapat menghitamkan pelat film
  • Dapat mengionkan gas karena memiliki energi tinggi
  • Dapat menembus logam tipis
  • Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet
  • Dipancarkan ketika sinar katoda menumbuk logam
  • Dapat mengeluarkan elektron-elektron foto dari permukaan logam yang ditumbukkan

Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Berikut manfaatnya dalam beberapa bidang:

  • Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya.
  • Dalam bidang industri digunakan untuk menemukan cacat las dan bungkus logam.
  • Dalam bidang seni digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak terlihat dari luar.
  • Pada bidang sains fisika dapat digunakan untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.

Sinar gamma

Sinar gamma merupakan gelombang yang memiliki panjang gelombang 1010 m sampai 1013 m. Sinar gamma mempunyai frekuensi terbesar sehingga gelombang ini  juga memiliki energi yang besar yang dapat menembus logam dan beton.

Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.

Gelombang tersebut memiliki panjang gelombang 1010 m sampai 1013 m. Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi terbesar dan bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu. Gelombang ini memiliki energi yang besar yang dapat menembus logam dan beton. Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.

Apakah Sobat Pintar masih kurang paham ? Simak di materi selanjutnya!

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Sobat Pintar, kita sudah mengenal macam-macam gelombang elektomagnetik. FYI, gelombang elektromagnetik adalah kombinasi antara medan magnet yang berosilasi dan melakukan perambatan melalui ruang dan mampu membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya.

Ternyata banyak sekali pemanfaatan gelombang elektromagnetik disekitar kita, loh. Berikut ini manfaat gelombang elektromagnetik sehari-hari dari masing-masing jenisnya tersebut :

1. Sinar Inframerah

Sinar inframerah memiliki banyak manfaat di berbagai bidang, seperti:

Bidang Kesehatan

Di bidang kesehatan, sinar inframerah memiliki berbagai manfaat untuk tubuh, seperti:

  • Meningkatkan sirkulasi mikro sehingga sirkulasi darah dapat diperbaiki dan mengurangi tekanan pada jantung. Sinar inframerah memiliki kemampuan untuk memanaskan tubuh sehingga pembuluh darah kapiler akan membesar.
  • Meningkatkan metabolisme tubuh sehingga racun-racun yang ada di dalam tubuh mudah untuk dikeluarkan. Kemampuan ini bermanfaat untuk mengurangi tekanan hati dan juga ginjal dalam tubuh manusia.
  • Mengatur pH dalam darah agar darah menjadi bersih.
  • Inframerah jarak jauh di bidang kesehatan digunakan untuk mengetahui kondisi pasien sehingga dapat dilakukan tindakan medis yang tepat untuk menangani permasalahan pasien.

Bidang Komunikasi

Beberapa manfaat gelombang inframerah di bidang komunikasi meliputi:

  • Sistem sensor inframerah digunakan sebagai media komunikasi untuk menghubungkan dua perangkat. Biasanya model seperti ini digunakan dalam alarm keamanan maupun sistem keamanan jarak jauh.
  • Gelombang inframerah dapat dimanfaatkan dalam kamera tembus pandang yang tidak dapat tertangkap oleh mata telanjang.
  • Pada komunikasi jarak dekat, gelombang inframerah sering dimanfaatkan dalam sistem remote televisi.
  • Gelombang inframerah sering digunakan dalam sistem pengontrol jarak jauh.
  • Dalam sistem komunikasi tanpa kabel, gelombang inframerah sering digunakan untuk menghubungkan transfer data dari satu perangkat ke perangkat lain.

2. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang berasal dari sinar matahari. Adapun manfaat dari sinar ultraviolet adalah:

  • Sebagai sumber manfaat vitamin D. Berjemur di pagi hari selama 5 menit ternyata dapat membantu mengubah kolesterol di kulit menjadi 400 partikel vitamin D, dengan kata lain sinar ultraviolet akan membantu mengurangi kadar kolesterol dalam tubuh.
  • Sinar ultraviolet dapat membantu membunuh bakteri, virus, dan jamur sehingga tubuh terhindar dari berbagai jenis penyakit.
  • Sinar ultraviolet membantu penyerapan glukosa ke dalam sel-sel tubuh manusia sehingga mengurangi kadar gula dalam darah.
  • Sinar ultraviolet dapat meningkatkan kemampuan darah untuk menyebarkan oksigen ke seluruh tubuh.
  • Berjemur di pagi hari juga dapat meningkatkan kadar sel darah putih dalam tubuh sehingga kekebalan tubuh akan meningkat.

3. Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi paling besar dan panjang gelombang paling kecil bila dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik lainnya. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat tinggi.

Berikut ini beberapa manfaat sinar gamma bagi kehidupan manusia:

  • Di bidang industri, sinar gamma berguna untuk mengetahui struktur suatu logam.
  • Di bidang pertanian, sinar gamma digunakan untuk menghasilkan bibit unggul.
  • Di bidang teknologi nuklir, sinar gamma berguna untuk membuat radio isotop.
  • Di bidang kedokteran, sinar gamma berguna untuk mendiagnosis suatu penyakit dan digunakan untuk terapi kesehatan.
  • Di bidang farmasi, sinar gamma berguna untuk sterilisasi.

4. Sinar X

Sinar X juga sering disebut dengan sinar Rontgen yang diambil dari penemu sinar X itu sendiri yaitu Wilhelm C. Rontgen. Manfaat sinar X adalah:

  • Di bidang kesehatan, sinar X sering dimanfaatkan untuk mengetahui kondisi organ dalam pada manusia tanpa harus melakukan pembedahan. Selain itu, sinar X yang bersifat keras juga sering digunakan untuk membunuh sel kanker atau yang sering disebut dengan radioterapi.
  • Di bidang industri, sinar X sering digunakan untuk memeriksa adanya cacat atau keretakan pada mesin atau logam.
  • Di bidang kedokteran, sinar X sering dimanfaatkan untuk mempelajari perubahan fisiologi, anatomi, dan biokimia. Sinar X digunakan untuk terapi dan penelitian di bidang kedokteran.

5. Gelombang Mikro

Gelombang mikro adalah gelombang yang dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang sering disebut osilator. Adapun manfaat gelombang mikro adalah:

  • Gelombang mikro sering digunakan dalam sistem pemanasan seperti alat microwave oven.
  • Sistem telekomunikasi juga sering memanfaatkan gelombang mikro dalam kinerjanya, misalnya dalam sistem telekomunikasi yang menggunakan WiFi yang menggunakan band frekuensi ISM.
  • Dalam sistem radar dan navigasi, gelombang mikro sering digunakan untuk mendeteksi suatu objek tertentu.

6. Gelombang Radio

Gelombang radio merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang sering digunakan untuk komunikasi radio dan komunikasi satelit.

Itulah beberapa manfaat gelombang elektromagnetik bagi kehidupan manusia. Tanpa bantuan dari berbagai gelombang elektromagnetik tersebut, sudah barang tentu banyak aspek dalam kehidupan manusia yang terganggu.

BAHAYA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Nah Sobat Pintar, diantara manfaat-manfaat dari gelombang elektromagnetik, ternyata ada juga loh bahaya nya! Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh alat-alat seperti televisi, microwave, laptop, wifi, handphone jika digunakan terus menerus dapat mengganggu kesehatan pengguna. Gangguan ini disebabkan karena dapat menimbulkan kanker otak, gangguan sistem saraf pusat manusia, nyeri kepala, dan insomnia. Bahaya yang ditimbulkan gelombang elektromagnetik lainnya adalah sebagai berikut :

  • Sinar biru televisi dapat merusak retina mata.

  • Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit, katarak, dan bintik-bintik hitam pada kulit.

  • Sinar gamma dapat menyebabkan kulit terbakar, kanker, dan mutasi gen.

  • Sinar X dapat menyebabkan leukimia dan keguguran pada wanita hamil.

Oleh karena itu Sobat, kita harus menghindari radiasi yang muncul dari sumber tersebut ya!

Latihan 1

Kegunaan sinar inframerah dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk ....

A. memasak makanan

B. pemancar radio FM

C. remote control

D. foto tempat-tempat yang mengalami polusi

E. menghitung luas hutan dengan bantuan foto

Latihan 2

Sinar ultraviolet membahayakan kehidupan makhluk hidup karena dapat menyebabkan ….

A. mutasi gen

B. kanker kulit

C. kebakaran hutan

D. pemanasan global

E. mencairnya es di kutub

Latihan 3

Gelombang elektromagnetik secara teori ditemukan pertama kali oleh....

A. James Clerk Maxwell

B. Michael Faraday

C. Heinrich Rudolf Hertz

D. Alessandro Volta

E. Alfred Nobel

Latihan 4

Gelombang elektromagnetik terjadi karena adanya interaksi antara ....

A. medan magnet dan induksi elektromagnetik

B. medan magnet dan medan listrik

C. medan listrik dan medan elektromagnetik

D. dua hambatan elektromagnetik

E. arus dan hambatan pada magnet

Latihan 5

Berikut ini yang bukan merupakan gelombang elektromagnetik adalah ....

A. sinar X

B. sinar gamma

C. sinar inframerah

D. sinar ultaviolet

E. sinar alpha

Rumus Gelombang Elektromagnetik

Maxwell menyatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan :

Persamaan Kecepatan Gelombang Elektromagnetik

Dari rumus diatas ternyata kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik bergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik medium. Maka, secara umum persamaan kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik untuk berbagai medium adalah

Jadi apakah masih bingung? Tenang tulis di kolomkomentar yaa!

Latihan 1

Radio Suara Surabaya mengudara dengan panjang gelombang 3 m. Pada frekuensi berapakah radio itu dapat ditangkap dengan jelas?

A. 100 MHz

B. 200 MHz

C. 300 MHz

D. 350 MHz

E. 375 MHz

Latihan 2

Suatu spektrum gelombang elektromagnetik memiliki panjang gelombang 200 nm, Berapakah frekuensi dari gelombang tersebut?

A. 1,0×1015 Hz

B. 1,5×1015 Hz

C. 2,0×1015 Hz

D. 2,25×1015 Hz

E. 2,5 ×1015 Hz

Latihan 3

Pemancar radio swasta beroperasi pada frekuensi 100 MHz. Jika kecepatan rambat gelombang elektromagnetik diudara adalah 3×10m/s, berapakah panjang gelombang stasiun radio tersebut?

A. 2,67 m

B. 2,75 m

C. 3,0 m

D. 3,5 m

E. 3,75 m

Latihan 4

Terdapat sinyal radar yang berfungsi untuk mendeteksi sebuah benda. Jika sinyal yang dipancarkan dan kembali lagi ditangkap oleh radar membutuhkan waktu 0,2 sekon, Berapakah jarak benda tersebut ke radar ?

A. 2 x 10m

B. 3 x 10m

C. 4 x 10m

D. 4,5 x 10m

E. 5 x 10m

Latihan 5

Berapakah besarnya energi yang terkandung dalam suatu sinar dengan panjang gelombang 140 nm ?

A. 0,14 x 10-17 J

B. 0,25 x 10-17 J

C. 0,32 x 10-17 J

D. 0,38 x 10-17 J

E. 0,41 x 10-17 J

Pengantar Induksi Elektromagnetik

Sobat pintar, tahukah kalian apa yang dimaksud dengan Induksi Elektromagnetik ?

Induksi Elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya arus listrik akibat adanya perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.

Seorang ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday memiliki gagasan bahwa medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik.

Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu :

  • Kecepatan perubahan medan magnet, semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.
  • Banyaknya lilitan, semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.
  • Kekuatan magnet, semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

Rumus Induksi Elektromagnetik

Fluks magnet adalah perubahan pada medan magnet. Fluks magnet dihasilkan dari perkalian antara medan magnet (B) dengan luas bidang (A) yang saling tegak lurus. Fluks magnet dapat dinyatakan dengan

 

Rumus diatas adalah fluks magnet dimana medan magnetnya tegak lurus dengan luas bidangnya. Jika tidak tegak lurus, tapi membentuk sudut, maka besar fluks magnetnya dikalikan cosinus sudutnya

Hukum Faraday

Hukum Faraday menyatakan bahwa jika jumlah fluks magnet yang memasuki suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan akan timbul GGL (gaya gerak listrik) induksi. Besarnya GGL induksi ini bergantung pada laju perubahan fluks magnet dan banyaknya lilitan kumparan. GGL induksi tersebut dapat dihitung secara matematis dengan rumus:

Hukum Lenz

Hukum Lenz menyatakan bahwa arus induksi akan muncul pada arah yang sedemikian rupa sehingga arah induksi menentang perubahan yang dihasilkan. Jadi, arah arus induksi yang terjadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang saling bertolak-belakang dengan penyebab perubahan medan magnet tersebut.

Tanda minus pada persamaan Faraday diatas menunjukkan bahwa GGL (\epsilon) yang terbentuk memiliki arah yang bertolak belakang dengan fluks magnet.

Penerapan Induksi Elektromagnetik

Sobat Pintar, Induksi elektromagnetik sangatlah penting dalam penggunaan produk teknologi. Inilah yang mampu menghasilkan listrik (dan sebaliknya) sehingga kita dapat menjalani kehidupan di era modern. Apa saja sih penerapan induksi elektromagnetik? Yuk simak, sobat pintar!

Generator

Generator merupakan alat yang mampu mengubah putaran poros menjadi arus listrik dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Bagian generator yang berputar disebut rotor, dan bagian diam disebut stator. Terdapat dua tipe generator, yaitu generator AC (arus searah) dan generator DC (arus bolak-balik).

 

Dinamo (motor listrik)

Dinamo merupakan alat yang bekerja kebalikan dari generator. Dinamo mampu mengubah arus listrik menjadi putaran poros yang mampu menggerakkan berbagai alat. Nama bagian-bagian dinamo sama seperti generator, begitu pula tipe-tipe dinamo.

Transfomator Listrik (trafo)

Trafo merupakan alat yang mampu mengubah arus listrik dan juga voltasenya. Kegunaan ini sangatlah penting karena sangat dibutuhkan baik dalam pendistribusian listrik maupun dalam berbagai alat elektrik.

Latihan 1

Sebuah kumparan dengan jumlah 200 lilitan dalam waktu 0,1 detik menimbulkan perubahan fluks magnet sebesar 3x10-4 Wb, berapa GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan tersebut?

A. 3 Volt

B. 6 Volt

C. 8 Volt

D. 10 Volt

E. 12 Volt

Latihan 2

Sebuah kumparan flat berbentuk persegi memiliki jumlah lilitan sebanyak 5. Kumparan tersebut memiliki sisi sepanjang 0,5 m dan memiliki medan magnet sebesar 0,5 T. Kumparan tegak lurus dengan medan magnet. Medan magnet mengalami kenaikan dari 0,5 T menjadi 1 T dalam 10 sekon. Dengan menggunakan hukum faraday, hitunglah berapa GGL induksi yang timbul.

A. 0,0625 V

B. 0,0350 V

C. 0,0175 V

D. 0,0135 V

E. 0,0085 V

Latihan 3

Sepotong kawat menembus medan magnet homogen secara tegak lurus dengan laju perubahan fluks 3 Wb/s. Berapakah perbandingan GGL induksi sebelum dan sesudah laju perubahan fluksnya jika laju perubahan fluks diperbesar menjadi 6 Wb/s ?

A. 1 : 2

B. 1 : 4

C. 2 : 1

D. 3 : 4

E. 4 : 1

Latihan 4

Kumparan pertama mempunyai 200 lilitan memiliki fluks magnetik sebesar 0,06 Wb dalam waktu 0,4 s. Kemudian pada kumparan kedua mengalami perubahan sehingga fluks magnetiknya berubah menjadi 0,08 Wb dalam waktu 0,2 s. Bila jumlah lilitan kedua diganti separuh jumlah lilitan kumparan pertama, berapakah perbandingan GGL induksi kumparan pertama dan kedua?

A. 2 : 3

B. 3 : 1

C. 3 : 4

D. 3 : 5

E. 3 : 5

Latihan 5

Data tabel disamping adalah nilai lilitan dan tegangan pada dua transformator ideal

Nilai pada tabel yang kosong adalah...

A. V2 = 3 V dan N2 = 600 lilitan

B. V2 = 3 V dan N2 = 800 lilitan

C. V2 = 6 V dan N2 = 600 lilitan

D. V2 = 2 V dan N2 = 800 lilitan

E. V2 = 8 V dan N2 = 800 lilitan

Peta Belajar Bersama

Sobat, ini nih ada Peta Belajar Bersama Fisika untuk bab ketiga.

Yuk, mulai belajar bersama!

redesain-navbar Portlet