Fisika

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)

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)

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

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

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

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