APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Peta Belajar Bersama

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


Yuk, mulai belajar bersama!

Definisi Induksi Elektromagnetik

Definisi Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik adalah proses ketika konduktor yang diletakkan di suatu medan magnet yang bergerak/berubah (atau konduktornya yang digerakkan melewati medan magnet yang diam) menyebabkan terproduksinya voltase disepanjang konduktor. Proses induksi elektromagnetik ini menghasilkan arus listrik.

Sumber : Studiobelajar.com

Michael Faraday merupakan ilmuwan yang menemukan fenomena ini pada tahun 1831 dan James Clerk Maxwell merupakan ilmuwan yang mendeskripsikannya secara matematik sebagai Hukum Induksi Faraday. Nama formal persamaan yang mendefinisikan karakteristik induksi medan elektromagnetik dari fluks magnetik (perubahan pada medan magnet) disebut sebagai Hukum Faraday, yang kemudian digeneralisasikan menjadi persamaan Maxwell-Faraday, satu dari empat persamaan pada teori elektromagnetik oleh James Clerk Maxwell; persamaan ini mendefinisikan hubungan antara perubahan medan listrik dan medan magnet. Selain itu, terdapat Hukum Lorentz yang mendeskripsikan arah dari medan induksi.

Proses induksi elektromagnetik dapat bekerja pula secara kebalikannya, jadi pergerakan arus listrik dapat menghasilkan sebuah medan magnetik. Faktanya, sebuah magnet biasa memiliki medan magnet akibat gerakan individual elektron-elektron dalam atom-atom penyusun magnet; elektron-elektron tersebut bergerak secara seragam sehingga menghasilkan medan magnet uniform.

Induksi elektromagnetik telah diterapkan pada berbagai teknologi seperti komponen-komponen elektrikal: induktor dan transformator, dan alat-alat yang sangat krusial: motor elektrik dan generator.

Rumus Induksi Elektromagnetik

Keterangan :

 

Besaran besaran dalam Induksi Elektromagnetik

Besaran besaran dalam Induksi Elektromagnetik

 

1. Fluks Magnetiik

Secara sederhana fluks magnetik merupakan perubahan medan magnet  di suatu posisi tertentu.
Fluks magnetik dapat didefinisikan sebagai ukuran total atau jumlah total medan magnet yang melewati suatu penampang tertentu. Fluks magnetik juga sering diartikan sebagai kerapatan medan magnet. Fluks magnetik yang melewati suatu bidang tertentu  nilainya sebanding dengan nilai  jumlah medan magnet yang melewati bidang tersebut dan jumlah tersebut sudah masuk pada pengurangan atas medan yang memiliki arah yang berlawanan.
Fluks magnetik memiliki  satuan yang disebut weber (Wb) yaitu  satuan turunan dari volt detik.
Rumus Fluks Magnetik

Keterangan :

2. 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 (E) yang terbentuk memiliki arah yang bertolak belakang dengan fluks magnet (teta).

Rumus Hukum Lenz

Keterangan :

3. 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:

Rumus Hukum Faraday

Keterangan :

4. Hukum Henry

Hukum Henry menyatakan bahwa apabila arus liktrik yang mengalir pada suatu penghantar berubah terhadap waktu, maka pada penghatar tersebut akan terjadi GGL induksi diri yang dirumuskan dengan

Rumus Hukum Henry

Keterangan :

Induksi diri (L) merupakan besarnya GGL yang terjadi pada suatu kumparan dimana terjadi perubahan arus 1 Ampere setiap 1 detik yang dirumuskan dengan

Keterangan :
N=Jumlah lilitan
L=Induktansi diri
I=Kuat Arus (Ampere)

Penerapan Induksi Elektromagnetik

Penerapan Induksi Elektromagnetik

  • Generator Listrik
    Generator listrik adalah piranti utuk mengubah energi mekanik menjadi  energilistrik. Prinsip kerja darigenerator ini mengaplikasikan konsep dari fluks magnetik.
    Medan magnet yang ada pada generator dan kumparan jika digerakkanakan menghasilkan perubahan fluks magnetik. Dengan adanya perubahan yersebut makatimbullah arus listrik yang mana dapat kita gunakan untuk alat alat elektronik kita.
  • Motor Listrik
    Motorlistrik itu kebalikan dari generator listrik. Motor listrik akan bekerja dan bermanfaat untuk kehidupan manusiajika terjadi perubahan flusmagnetik.
    Motor listrik ini termasuk  piranti yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Energi gerak tersebut dapat terjadi karena energi listrik dari PLN akan diubah menjadi perubahan fluksmagnetik yang mana menggerakan turbin motor tersebut.
    Contohnya  : Kipas angin listrik, dinamo Tamia, Rotor mesin mainan anak, dll
  • Transformator
    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.

Rumus Transformator

Keterangan :
Vs = Tegangan sekunder (Volt)
Vp = Tegangan primer (Volt)
Np = Jumlah lilitan primer
Ns = Jumlah lilitan sekunder
Ip = Kuat arus primer (A)
Is = Kuat arus sekunder (A)
 

Latihan 1

Perhatikan gambar dibawah ini !

Suatu rangkaian QRST terletak dalam zona medan magnet dengan kuat medan sebesar 0,5 Wb/m2 dan arahnya masuk bidang kertas. Bila pada rangkaian tersebut terdapat kawat AB dengan lebar sebesar 50 cm  dan digeser ke kanan dengan kecepatan   4 m/s, maka gaya gerak listrik dan arahnya adalah…

A. 1 Vlolt (dengan arah dari A ke B)

B. 1 Vlolt (dengan arah dari B ke A)

C. 2 Vlolt (dengan arah dari A ke B)

D. 2 Vlolt (dengan arah dari B ke A)

E. 3 Vlolt (dengan arah dari A ke B)

Latihan 2

Kerjakan soal ini dengan benar !

Suatu kumparan memiliki jumlah lilitan sebanyak 123 lilitan . Jika arus listrik yang mengalir pada kumparan tersebut sebesar 3,33A dan fluks magnet yang terbentuk sebesar 5,55 weber, maka induktansi diri dari kumparan tersebut adalah…

A. 206 henry

B. 205 henry

C. 204 henry

D. 203 henry

E. 202 henry

Latihan 3

Perhatikan gambar dibawah ini !

Dua kawat persegi panjang ditempatkan seperti pada gambar.
 

Apabila arus listrik I pada kawat luar mengalir berlawanan dengan arah jarum jam dan bertambah maka arus listrik induksi pada kawat dalam akan ….
 

 

A. Mengalir searah jarum jam dan konstan

B. Mengalir searah jarum jam dan membesar

C. Mengalir berlawanan arah jarum jam dan membesar

D. Mengalir berlawanan arah jarum jam dan mengecil

E. Mengalir berlawanan arah jarum jam dan konstan

Latihan 4

Perhatikan besaran besaran berikut ini !

  1. Jumlah lilitan kumparan rotor 
  2. Besar medan magnet
  3. Kecepatan sudut putaran rotor
  4. Diameter kawat kumparan

Besarnya GGL maksimum pada generator arus bolak balik tergantung pada besaran nomor….
 

A. 1,2,3,4

B. 1,2,3

C. 1 dan 3

D. 2 dan 4

E. 4 saja

Latihan 5

Perhatikan soal dibawah ini !

Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere, berapakah kuat arus sekunder?

A. 1 Ampere

B. 2 Ampere

C. 3 Ampere

D. 4 Ampere

E. 5 Ampere

redesain-navbar Portlet