Induksi Elektromagnetik Hubungan Antara Magnet dan Listrik • Hukum pertama : Arus listrik dapat menghasilkan medan magnet yang dikenal sebagai gejala induksi magnet dan dikenal sebagai Hukum Ampere. (Penemunya Oersted) • Hukum Kedua : Medan magnet yang berubahrubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik dalam bentuk arus listrik. Peristiwa ini dikenal sebagai peristiwa induksi elektromagnetik (penemunya Michael Faraday) dan dirumuskan oleh Joseph Henry. Dan hukum ini dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry. Hubungan Antara Magnet dan Listrik • Hukum ketiga : jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Maka, medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. (Penemunya James Clerk Maxwell) dikenal dengan Hukum AmpereMaxwell karena pengembangan dari hukum ampere. Hubungan Antara Magnet dan Listrik Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan juga sebaliknya secara berlanjut/kontinu. Maka medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah, maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang. J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik. Hubungan Antara Magnet dan Listrik • Heinrich Hertz membuktikan adanya gelombang elektromagnetik dengan pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Percobaan Hertz Penjelasan Jika sakelar S digetarkan maka kumparan Ruhmkorf akan menginduksikan pulsa tegangan pada kedua elektrode bola di sisi A sehingga terjadi percikan api karena adanya pelepasan muatan. Percikan bunga api di sisi A diikuti percikan bunga api pada kedua elektrode bola di sisi B. Berdasarkan pengamatan ini, disimpulkan terjadi pengiriman tenaga gelombang elektromagnetik dari sisi A (loop pengirim) ke sisi B (loop penerima). Hukum Faraday “Ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung suatupenghantar atau kumparan sebanding dengan lajuperubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh looppenghantar atau kumparan tersebut.” Rumus • Maksud negatif (-) adalah Ggl Induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetiknya berlawanan dengan sumber perubahan fluks magnetik. Contoh soal Lanjut Fluks Magnet • Hukum Faraday memperkenalkan suatu besaran yang dinamakan fluks magnetik. Fluks magnetik ini menyatakan jumlah garis-garis gaya magnetik. Berkaitan dengan besaran ini, kuat medan magnet didefinisikan sebagai kerapatan garis-garis gaya magnet Rumus Hukum Faraday dengan Hukum Lenz Hukum Faraday hanya menunjukkan besarnya GGL induksi pada kumparan, dan belum dapat menunjukkan arah arus induksi dalam kumparan. Hukum Lenz “Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya” Atau “ggl induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan asal perubahan fluks” Penerapan Hukum Lenz Penjelasan Pada Gambar (a) dan (d), magnet diam sehingga tidak ada perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan. Pada Gambar (b) menunjukkan fluks magnetik utama yang menembus kumparan dengan arah ke bawah akan bertambah pada saat kutub utara magnet didekatkan kumparan. Arah induksi pada Gambar (c), (e), dan (f ), juga dapat diketahui dengan menerapkan Hukum Lenz. Rumus • Besarnya GGL induksi pada ujung-ujung kawat ϵ=B.L.v sin ϴ • Besarnya arus mengalir pada kawat i= ϵ/R Penjelasan Dimana : ϵ = GGL induksi (volt) B = Induksi Magnet (T) L = panjang kawat (m) v = kecepatan gerak kawat (m/s) i = arus induksi (A) R = Hambata kawat (ohm) ϴ = sudut antara v dan B Induksi Diri Perubahan fluks magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan. Ggl terinduksi ini berlawanan arah dengan perubahan fluks. Jika arus yang melalui kumparan meningkat, kenaikan fluks magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan dan cenderung untuk memperlambat kenaikan arus tersebut. Rumus ϵ = -L ∆I/∆t Dimana ϵ = GGL induksi (volt) L = induksi diri (Henry) I = Arus Sesaat (A) t = waktu kuat arus (detik) Contoh Soal Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri 2,5 H. Kumparan tersebut dialiri arus searah yang besarnya 50 mA. Berapakah besar ggl induksi diri kumparan apabila dalam selang waktu 0,4 sekon kuat arus menjadi nol? Induksi Diri Pada Solenoida dan Toroida Solenoida Toroida Maka Dimana : • L = induktansi diri solenoida atau toroida ( H) • μ0 = permeabilitas udara (4 π × 10-7 Wb/Am) • N = jumlah lilitan • l = panjang solenoida atau toroida (m) • A = luas penampang (m2) Induksi Bersama Penjelasan Apabila dua kumparan saling berdekatan, maka sebuah arus tetap I di dalam sebuah kumparan akan menghasilkan sebuah fluks magnetik Φ yang mengitari kumparan lainnya, dan menginduksi ggl pada kumparan tersebut. Rumus • Dengan M adalah konstanta pembanding yang disebut induktansi bersama. Nilai M tergantung pada ukuran kumparan, jumlah lilitan, dan jarak pisahnya. Penjelasan jika perubahan arus kumparan 2 menginduksi ggl pada kumparan 1, maka konstanta pembanding akan bernilai sama, yaitu: Induktansi bersama diterapkan dalam transformator, dengan memaksimalkan hubungan antara kumparan primer dan sekunder sehingga hampir seluruh garis fluks melewati kedua kumparan tersebut. Daftar Pustaka • • • • • • • http://jendelakuuuu.blogspot.co.id/2013/12/hubungankemagnetan-dan-kelistrikan-ada.html http://funwithphysics.xtreemhost.com/?emilpage=materiajar&ae=readMore&ne=17&ckatte mpt=1 http://jendelakuuuu.blogspot.co.id/2013/12/hukum-faraday-faraday-menemukan.html http://sainsmini.blogspot.co.id/2015/11/penjelasan-hukum-faraday-dan-lenz.html http://komputerdalampembelajaran.blogspot.co.id/2013/05/normal-0-false-false-false-enus-x-none.html http://ilmu-duniadanakhirat.blogspot.co.id/2013/11/materi-fisika-hukum-faraday.html http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-induktansi-diri-dan-induktansibersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroidaenergi-penerapan.html
