Soal 1 Sebuah loop kawat pada bidang kertas membawa arus dalam arah berlawanan jarum jam seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping. Arah medan magnetik di pusat loop adalah ke arah . . . . A. kiri B. kanan C. dasar kertas D. puncak kertas E. luar halaman kertas Jawab E Dengan menerapkan aturan tangan kanan yaitu ketika kawat berarus listrik digenggam oleh tangan kanan, ibu jari jari menunjukkan arah arus listrik dan arah putaran keempat jari yang dirapatkan menyatakan arah garis-garis medan magnetik. Maka untuk soal ini arah medan magnetik di pusat loop adalah ke arah luar halaman kertas. Soal 2 Gambar berikut yang menunjukkan arah induksi magnet yang benar akibat konduktor berarus I adalah . . . . Jawab D Dengan aturan tangan kanan, arah induksi magnet yang benar akibat konduktor berarus I adalah gambar D. Karena tanda ⊙ menunjukkan keluar bidang halaman dan tanda ⊗ menunjukkan masuk bidang halaman. Soal 3 Sebuah elektron e mula-mula bergerak dalam suatu gerak lurus menuju ke kanan dan memasuki suatu daerah yang mengandung medan listrik dan medan magnetik. Medan listrik diarahkan menuju puncak kertas, seperti ditunjukkan gambar di samping. Arah seharusnya medan magnetik dengan tujuan untuk mempertahankan elektron bergerak dalam arah garis lurus adalah menuju ke . . . . A. puncak kertas B. dasar kertas C. luar kertas D. kiri E. kanan Jawab Besar gaya yang dialami partikel bermuatan listrik yang bergerak dalam medan magnetik B dengan kecepatan v adalah F = qBv sin θ. Dengan θ sudut antara arah v dan arah B. Jika partikelnya bermuatan positif, arah gaya yang dialami partikel searah dengan arah gaya F dan jika partikelnya bermuatan negatif, arah gaya yang dialami partikel berlawanan dengan arah gaya F. Dari gambar garis medan listrik diarahkan ke atas, maka gaya listrik bekerja ke bawah Karena elektron bermuatan negatif, elektron akan mengalami gaya listrik yang berlawanan dengan garis medan listrik. Agar elektron dapat tetap berada pada lintasan lurus, gaya yang dihasilkan pada elektron harus nol. Karena gaya listrik pada elektron ke bawah maka gaya magnet yang bekerja pada elektron harus sama besarnya dan berarah ke atas. Agar gaya magnet pada elektron berarah ke atas, maka medan magnet haruslah berarah ke luar bidang kertas. Soal 4 Oersted mengamati bahwa suatu kawat berarus listrik menyebabkan jarum kompas di dekatnya menyimpang. Hasil percobaan diiterpretasikan sebagai bukti bahwa arus listrik . . . . A. memagnetkan kawat B. memagnetkan jarum kompas C. melistrikkan jarum kompas D. menciptakan suatu medan listrik E. menciptakan suatu medan magnetik Jawab D Pada tahun 1820, Oersted mempersembahkan demonstrasi kepada beberapa siswa sains. Ironisnya, ia berusaha menunjukkan kepada mereka bahwa listrik dan magnet tidak berhubungan. Dia menempatkan kawat dengan arus listrik yang mengalir melewatinya di sebelah kompas, yang memiliki jarum magnet. Seperti yang dia harapkan, jarum kompas tidak bergerak. Itu terus menunjuk ke arah kutub magnet utara Bumi. Setelah demonstrasi, seorang siswa yang penasaran memegang kawat dekat kompas lagi, tetapi ke arah yang berbeda. Yang mengejutkan Oersted, jarum kompas berayun ke arah kawat sehingga tidak lagi menunjuk ke utara. Oersted tertarik. Dia mematikan arus di kawat untuk melihat apa yang akan terjadi pada jarum kompas. Jarum itu berayun kembali ke posisi semula, menunjuk ke utara sekali lagi. Oersted telah menemukan bahwa arus listrik menciptakan medan magnet. Medan magnet yang diciptakan oleh arus cukup kuat untuk menarik jarum kompas terdekat. Oersted ingin mempelajari lebih lanjut tentang medan magnet yang diciptakan oleh arus. Dia menempatkan kompas di lokasi yang berbeda di sekitar kawat dengan arus yang mengalir melalui itu. Anda dapat melihat apa yang dia temukan pada Gambar di bawah ini. Garis-garis gaya magnet mengitari kawat dengan arah berlawanan arah jarum jam. Kesimpulan Listrik dapat digunakan untuk menghasilkan medan magnet. Magnet yang dihasilkan oleh listrik disebut elektromagnetisme. Pada tahun 1820, Oersted menemukan secara tidak sengaja bahwa arus listrik menciptakan medan magnet. Sebelum itu, para ilmuwan berpikir bahwa listrik dan magnet tidak berhubungan. Oersted juga menggunakan kompas untuk menemukan arah medan magnet di sekitar kawat yang membawa arus. Soal 5 Anggap bahwa suatu kilatan dapat dimodelkan sebagai arus lurus sangat panjang. Jika 14,4 C muatan melewati suatu titik dalam 1,60 x 10-3 s, besar medan magnetik pada jarak tegak lurus 30 m dari kilatan petir adalah . . . . A. 7 x 10-6 T B. 6 x 10-6 T C. 9 x 10-6 T D. 5 x 10-6 T E. 2 x 10-6 T Jawab Kuat arus yang dihasilkan dari kilatan adalah I = 14,4 C/1,60 x 10-3 s = 9000 A, maka besar medan magnetik pada jarak tegak lurus 30 m dari kilatan petir adalah B = µ0I/2πa = 4π x 10-79000/2π x 30 m = 6 x 10-6 T Soal 6 Dua kumparan melingkar M dan N diletakkan pada bidang yang sama dengan pusatnya berimpitan. Kumparan M memiliki 15 lilitan, jari-jari 2 cm dan dialiri arus 3 A. Kumparan N memiliki 50 lilitan, jari-jari 6 cm. Besar dan arah arus dalam N diatur sedemikian sehingga resultan medan magnetik pada titik pusat bersama adalah nol. Besar arus dalam kumparan N adalah . . . . A. 0,8 A B. 1,5 A C. 1,6 A D. 2,4 A E. 2,7 A Jawab E Dari gambar di atas, jelas bahwa agar resultan medan magnetik pada titik pusat bersama adalah nol, maka kedua arus arahnya berlawanan sehingga menghasilkan medan magnet di titik pusat bersama arahnya berlawanan BM masuk bidang kertas dan BN keluar bidang kertas, sesuai aturan tangan kanan, maka kita tuliskan BM = BN nMµ0IM/2aM = nNµ0 IN/2aN 15 x 3 A/2 = 50 x IN/6 IN = 2,7 A Soal 7 Solenoida dengan panjang 30 cdan m dan jari jari 4 cm terdiri atas lilitan, dan dialiri arus listrik 10 A , besar fluks magnetik yang menembus permukaan penampang dibagian tengah solenoida adalah . . . . A. 6,4π2 µWb B. 64π2 µWb C. 640π2 µWb D. 64π2 mWb E. 6,4π2 mWb Jawab B besar medan magnetik dibagian tengah solenoida adalah B = µ0IN/L dengan L adalah panjang solenoida B = 4π x 10-7300010 A/0,30 m = 4π x 10-2 T Maka, besar fluks magnetik yang menembus permukaan penampang dibagian tengah solenoida adalah Φ = BA = 4π x 10-2 T x πr2 Φ = 4π x 10-2 T x π0,04 m2 = 64π2 x 10-6 Wb = 64π2 µWb

Kelas 12 SMAMedan MagnetMedan Magnetik di Sekitar Arus LIstrikGambar berikut yang menunjukkan arah induksi magnet yang benar akibat konduktor berarus I adalah ...Medan Magnetik di Sekitar Arus LIstrikMedan MagnetElektromagnetikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0421Tiga buah kawat dengan nilai dan arah arus seperti ditunj...0612Gambarkan dan jelaskan kemana arah arus induksi pada loop...0313Seutas kawat dialiri arus listrik i = 2 A seperti gambar ...Teks videoHai coffee Friends jadi disini kita ada soal di mana? ditanyakan adalah gambar yang menunjukkan arah induksi magnetik yang benar akibat konduktor yang berarus I atau berarus listrik I Nah kita lihat opsi a kita perhatikan kaidah tangan kanan bawah jempol menunjukkan arah arus listrik jika arah arus arus listrik untuk opsi itu kebawah jadi arah arus listrik itu kebawah dan 4 jari tangan kanan yang lainnya itu harusnya berputar dari kiri ke kanan sehingga untuk opsi a arah induksi magnetik tidak tepat untuk opsi B kita perhatikan bahwa arus listrik mengarah dari bawah ke atas dan memutar ke kanan nah, sedangkan arah medan magnet ditunjukkan pada gambar memutar dari kanan ke kiri dan seharusnya sesuai kaidah tangan kanan arah magnetik harusnya memutar dari kiri ke kanan sehingga opsi B tidak tepat untuk opsi C kita perhatikan bahwa arus listrik Dari kiri ke kanan nah, sedangkan arah medan magnet ditunjukkan pada pada gambar masuk bidang kertas di sebelah atas dan keluar bidang kertas di bagian bawah. Nah, seharusnya arah medan magnet masuk bidang kertas di bagian bawah dan keluar bidang kertas di sebelah atas yang jawab C kurang tepat untuk opsi D dimana pada gambar menunjukkan arah arus listrik itu ke atas dan arah medan magnetik masuk bidang kertas di sebelah kanan dan keluar bidang kertas di sebelah kiri. Nah ini sudah tepat sesuai kaidah tangan kanan arus listrik menunjukkan arah jempol yaitu ke atas dan medan magnetik itu memutar masuk bidang kertas di sebelah kanan dan keluar bidang kertas di sebelah kiri Senja opside itu benar opsi e di mana gambar menunjukkan arah lilitan kawat itu dari bawah dan melilit suatu batangan yang arah medan magnetik nya itu ke kiri. Nah ini tidak tepat karena sesuai kaidah tangan kanan. Jika 4 jari menunjukkan arah arus listrik yang memutar dari bawah harusnya arah medan magnet itu ke kanan jadi opsi e tidak tepat jadi jawaban yang benar adalah D sampai jumpa di soal nggak pernah instan. Latihan topik lain, yuk!12 SMAPeluang WajibKekongruenan dan KesebangunanStatistika InferensiaDimensi TigaStatistika WajibLimit Fungsi TrigonometriTurunan Fungsi Trigonometri11 SMABarisanLimit FungsiTurunanIntegralPersamaan Lingkaran dan Irisan Dua LingkaranIntegral TentuIntegral ParsialInduksi MatematikaProgram LinearMatriksTransformasiFungsi TrigonometriPersamaan TrigonometriIrisan KerucutPolinomial10 SMAFungsiTrigonometriSkalar dan vektor serta operasi aljabar vektorLogika MatematikaPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel WajibPertidaksamaan Rasional Dan Irasional Satu VariabelSistem Persamaan Linear Tiga VariabelSistem Pertidaksamaan Dua VariabelSistem Persamaan Linier Dua VariabelSistem Pertidaksamaan Linier Dua VariabelGrafik, Persamaan, Dan Pertidaksamaan Eksponen Dan Logaritma9 SMPTransformasi GeometriKesebangunan dan KongruensiBangun Ruang Sisi LengkungBilangan Berpangkat Dan Bentuk AkarPersamaan KuadratFungsi Kuadrat8 SMPTeorema PhytagorasLingkaranGaris Singgung LingkaranBangun Ruang Sisi DatarPeluangPola Bilangan Dan Barisan BilanganKoordinat CartesiusRelasi Dan FungsiPersamaan Garis LurusSistem Persamaan Linear Dua Variabel Spldv7 SMPPerbandinganAritmetika Sosial Aplikasi AljabarSudut dan Garis SejajarSegi EmpatSegitigaStatistikaBilangan Bulat Dan PecahanHimpunanOperasi Dan Faktorisasi Bentuk AljabarPersamaan Dan Pertidaksamaan Linear Satu Variabel6 SDBangun RuangStatistika 6Sistem KoordinatBilangan BulatLingkaran5 SDBangun RuangPengumpulan dan Penyajian DataOperasi Bilangan PecahanKecepatan Dan DebitSkalaPerpangkatan Dan Akar4 SDAproksimasi / PembulatanBangun DatarStatistikaPengukuran SudutBilangan RomawiPecahanKPK Dan FPB12 SMATeori Relativitas KhususKonsep dan Fenomena KuantumTeknologi DigitalInti AtomSumber-Sumber EnergiRangkaian Arus SearahListrik Statis ElektrostatikaMedan MagnetInduksi ElektromagnetikRangkaian Arus Bolak BalikRadiasi Elektromagnetik11 SMAHukum TermodinamikaCiri-Ciri Gelombang MekanikGelombang Berjalan dan Gelombang StasionerGelombang BunyiGelombang CahayaAlat-Alat OptikGejala Pemanasan GlobalAlternatif SolusiKeseimbangan Dan Dinamika RotasiElastisitas Dan Hukum HookeFluida StatikFluida DinamikSuhu, Kalor Dan Perpindahan KalorTeori Kinetik Gas10 SMAHukum NewtonHukum Newton Tentang GravitasiUsaha Kerja Dan EnergiMomentum dan ImpulsGetaran HarmonisHakikat Fisika Dan Prosedur IlmiahPengukuranVektorGerak LurusGerak ParabolaGerak Melingkar9 SMPKelistrikan, Kemagnetan dan Pemanfaatannya dalam Produk TeknologiProduk TeknologiSifat BahanKelistrikan Dan Teknologi Listrik Di Lingkungan8 SMPTekananCahayaGetaran dan GelombangGerak Dan GayaPesawat Sederhana7 SMPTata SuryaObjek Ilmu Pengetahuan Alam Dan PengamatannyaZat Dan KarakteristiknyaSuhu Dan KalorEnergiFisika Geografi12 SMAStruktur, Tata Nama, Sifat, Isomer, Identifikasi, dan Kegunaan SenyawaBenzena dan TurunannyaStruktur, Tata Nama, Sifat, Penggunaan, dan Penggolongan MakromolekulSifat Koligatif LarutanReaksi Redoks Dan Sel ElektrokimiaKimia Unsur11 SMAAsam dan BasaKesetimbangan Ion dan pH Larutan GaramLarutan PenyanggaTitrasiKesetimbangan Larutan KspSistem KoloidKimia TerapanSenyawa HidrokarbonMinyak BumiTermokimiaLaju ReaksiKesetimbangan Kimia Dan Pergeseran Kesetimbangan10 SMALarutan Elektrolit dan Larutan Non-ElektrolitReaksi Reduksi dan Oksidasi serta Tata Nama SenyawaHukum-Hukum Dasar Kimia dan StoikiometriMetode Ilmiah, Hakikat Ilmu Kimia, Keselamatan dan Keamanan Kimia di Laboratorium, serta Peran Kimia dalam KehidupanStruktur Atom Dan Tabel PeriodikIkatan Kimia, Bentuk Molekul, Dan Interaksi Antarmolekul

Induksi Elektromagnetik Pengertian, Penerapan, dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap – Tahukah anda apa yang dimaksud dengan Induksi Elektromagnetik ??? Jika anda belum mengetahuinya anda tepat sekali mengunjungi Karena pada kesempatan kali ini akan membahas tentang pengertian Induksi Elektromagnetik, penerapan Induksi Elektromagnetik, dan rumus Induksi Elektromagnetik beserta contoh soalnya secara lengkap. Oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini. Pengertian Induksi Elektromagnetik Induksi Elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya arus listrik akibat adanya perubahan fluks magnetic. Fluks magnetic 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 1 Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar. 2 Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. 3 Kekuatan magnet, Semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. Proses Terjadinya Induksi Elektromagnetik Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya gaya gerak listrik di dalam suatu kumparan/konduktor bila terdapat perubahan fluks magnetik pada konduktor tersebut atau bila konduktor bergerak relatif melintasi medan magnetik. Gambar 1. Ilustrasi Percobaan Faraday Ketika kutub utara magnet digerakkan memasuki kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah misalnya ke kanan. Jarum galvanometer segera kembali menunjuk ke nol tidak menyimpang ketika magnet tersebut didiamkan sejenak di dalam kumparan. Ketika magnet batang dikeluarkan, maka jarum galvanometer akan menyimpang dengan arah yang berlawanan misalnya ke kiri. Jarum galvanometer menyimpang disebabkan adanya arus yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar dari kumparan. Beda potensial yang timbul ini disebut Gaya Gerak Listrik Induksi ggl induksi. Ketika magnet batang digerakkan masuk, terjadi penambahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan galvanometer menyimpang atau ada arus yang mengalir. Ketika batang magnet diam sejenak maka jarum galvanometer kembali ke nol tidak ada arus yang mengalir. Ketika batang magnet dikeluarkan terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnetik yang memtong kumparan galvanometer menyimpang dengan arah berlawanan. Jadi, akibat perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan, maka pada kedua ujung kumparan timbul beda potensial atau ggl induksi. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan disebut arus induksi. Faktor-Faktor yang Menentukan Besar GGL. Besarnya ggl induksi tergantung pada tiga faktor, yaitu ; banyaknya lilitan kumparan kecepatan keluar-masuk magnet dari dan keluar kumparan kuat magnet batang yang digunakan Penerapan Induksi Elektromagnetik Penerapan GGL Induksi dalam kehidupan sehari-hari Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan magnet. Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan. Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi pada kumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itu menyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-menerus dengan pola yang berulang secara periodic. Generator listrik Generator adalah alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator ada dua jenis yaitu generator arus searah DC atau dynamo dan generator arus bolak-balik AC atau alternator. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yaitu dengan memutar suatu kumparan dalam medan magnet sehingga timbul GGL induksi. Gambar 9. Generator AC Jika kumparan dengan N buah lilitan diputar dengan kecepatan sudut w, maka GGL induksi yang dihasilkan oleh generator adalah ε = GGL induksi akan maksimum jika θ = 90o atau sin θ = 1 , sehingga ε max = , sehingga persamaan di atas dapat ditulis menjadi ε = ε max sin θ ε = GGL induksi Volt; εmax= GGL induksi maksimum volt N = jumlah lilitan kumparan; B = induksi magnet T; A=luas bidang kumparan m2 = kecepatan sudut kumparan rad/s; t = waktu s; θ = = sudut o Transformator Transformator atau trafo merupakan alat untuk mengubah memperbesar atau memperkecil tegangan AC berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yaitu memindahkan energi listrik secara induksi melalui kumparan primer ke kumparan skunder. Trafo menimbulkan GGL pada kumparan skunder karena medan magnet yang berubah-ubah akibat aliran arus listrik bolak-balik pada kumparan primer yang diinduksikan oleh besi lunak ke dalam kumparan skunder. Gambar 10. Transformator step down Trafo ada dua jenis, yaitu trafo step-up dan step-down. Trafo step-up berfungsi untuk menaikkan tegangan AC sumber, jumlah lilitan kumparan skunder lebih banyak dibandingkan jumlah lilitan primer. Trafo step-down berfungsi untuk menurunkan tegangan AC sumber, jumlah lilitan skundernya lebih sedikit. Np = tegangan primer; Ns = tegangan skunder Pp = daya primer Watt; Ps = daya skunder Watt Ip = kuat arus primer A; Is = kuat arus skunder A Macam-Macam Transformator Apabila tegangan terminal output lebih besar daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penaik tegangan. Sebaliknya apabila tegangan terminal output lebih kecil daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penurun tegangan. Dengan demikian, transformator trafo dibedakan menjadi dua, yaitu trafo step up dan trafo step down. Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder, tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder, kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder. Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder, tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder, kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder. Transformator Ideal Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan rms12. Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan rms2Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus rms3Dalam hal ini faktor V × I adalah daya P transformator. Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai rms4 Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut. rms5 Dengan Vp = tegangan primer tegangan input = Vi dengan satuan volt V Vs = tegangan sekunder tegangan output = Vo dengan satuan volt V Np = jumlah lilitan primer Ns = jumlah lilitan sekunder Ip = kuat arus primer kuat arus input = Ii dengan satuan ampere A Is = kuat arus sekunder kuat arus output = Io dengan satuan ampere A Efisiensi Transformator Di bagian sebelumnya kamu sudah mempelajari transformator atau trafo yang ideal. Namun, pada kenyataannya trafo tidak pernah ideal. Jika trafo digunakan, selalu timbul energi kalor. Dengan demikian, energi listrik yang masuk pada kumparan primer selalu lebih besar daripada energi yang keluar pada kumparan sekunder. Akibatnya, daya primer lebih besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik pada sebuah trafo ditentukan oleh besarnya efisiensi trafo. Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen disebut efisiensi trafo. Efisiensi trafo dinyatakan dengan η. Induktor Dalam elektronika, Induktor adalah salah satu komponen yang cara kerjanya berdasarkan induksi magnet. Induktor biasa disebut juga spul dibuat dari bahan kawat beremail tipis. Induktor dibuat dari bahan tembaga, diberi simbol L dan satuannya Henry disingkat H. Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan magnet. Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan. Kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut konduktansi. Satuan induktansi adalah henry H atau milihenry mH. Untuk memperbesar induktansi, didalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti. Induktor yang berinti dari bahan besi disebut elektromagnet. Induktor memiliki sifat menahan arus AC dan konduktif terhadap arus DC. Macam-Macam Induktor Macam-macam induktor menurut bahan pembuat intinya dapat dibagi 4 yaitu Simbol Induktor Kegunaan Induktor dalam sistem elektronik Induktor dalam rangkaian listrik atau elektronika dapat diaplikasikan kedalam rangkaian Induktor berfungsi sebagai tempat terjadinya gaya magnet. pelipat tegangan. pembangkit getaran. Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator. frekuensi menengah pada spul MF. frekuensi rendah pada trafo input, trafo output, spul speaker, trafo tenaga, spul relay dan spul penyaring. Terjadinya Medan Magnet Induktansi Searah Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil kumparan yang dibuat dari kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama yang membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet, dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut. Induktor terhubung sumber tegangan DC Induktansi Bolak-balik Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu kumparan L1 diberi arus listrik AC, pada L1 akan terjadi fluks magnet. Fluk magnet ini akan melalui kumparan kedua L2 dan akan membangkitkan emf elektro motorive force pada kumparan L2. Efek seperti ini disebut induksi timbal balik mutual induction. Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada transformator daya. Induktor terhubung sumber tegangan AC Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi induktif. Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm. XL = 2πfL Keterangan π = F = frekwensi arus bolak-balik Hz L = Induktansi Henry ∞ = kecepatan sudut 2πfL XL = reaktansi induktif Pengisian Induktor Bila kita mengalirkan arus listrik I, maka terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil kumparan yang dibuat dari kabel yang digulung,a akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut. Contoh rangkaian Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan DC Bila arus bolak–balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik ggl induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase sebesar Л / 2 = 900 dan arus tertinggal lag dari tegangan sebesar 900. 2Лf merupakan perlawanan terhadap aliran arus. Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan AC Pengosongan Induktor Bila arus listrik l sudah memenuhi lilitan , maka terjadilah arus akan bergerak berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan medan magnet dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan fungsi dari lilitan tersebut makin tinggi nilai L induktansi yang dihasilkan maka makin lama proses pengosongannya. Rangkaian Pengosongan Induktasi Menghitung Impedansi Induktor Setelah diperoleh nilai XL maka Impedansi dapat di hitung Z disebut impedansi Seri dengan satuan ohm. Rumus Induksi Elektromagnetik 1. Fluks Magnetik Fluks magnet diartikan sebagai perkalian antara medan magnet B baca medan magnet dengan luas bidang A yang letakknya tegak lurus dengan induksi magnetnya. Secara matematis rumus fluks adalah Φ = BA Faktanya, induksi magnet B tidak selalu tegak lurus pada bidang, bisa membentuk sudut tertentu. Misalkan ada sebuah induksi medan magnet yang membentuk sudut teta dengan garis normal maka besarnya fluks magnet yang dihasilkan adalah Φ = BA cos θ Φ = Fluks magnet B = induksi magnet A = luas bidang θ = sudut antara arah induksi magnet B dengan arah garis normal bidang Hukum Faraday Hasil percobaan yang dilakukan faraday menghasilkan sebuah hukum yang berbunyi Bila jumlah fluks magnet yang memasuki suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan timbul gaya gerak listrik induksi ggl induksi Besarnya gaya gerak listrik induksi bergantung pada laju perubahan fluks dan banyaknya lilitan. Secara matematis ggl yang dihasilkan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus ε = -N ΔΦ/Δt tanda negatif menunjukkan arah induksi dengan ε = ggl induksi volt N = jumlah lilitan ΔΦ/Δt = laju perubahan fluks magnet dari rumus di atas, untuk menimbulkan perubahan fluks magnet agar menghasilkan ggl induksi dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain memperbesar perubahan induksi magnet B memperkecil luas bindang A yang ditembus oleh medan magnet. memperkecil sudut 2. Hukum Lenz Hukum Lenz berbunyi “arus induksi akan muncul di dalam arah yang sedemikian rupa sehingga arah induksi menentang perubahan yang dihasilkan. Dengan kata lain, arah arus induksi yang terjadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang menentang penyebab perubahan medan magnet tersebut”. Perhatikan gambar di bawah ini Berdasarkan gambar di atas, arah v merupakan arah dari penyebab perubahan arah gaya lorentz FL akan selalu berlawanan dengan arah v dengan menggunakan aturan tangan kanan, maka diperoleh arah I dari P ke Q Rumus Hukum Lenz ε = B. l v GGL Induksi Diri Hukum Henry Apapbila arus yang mengalir pada suatu penghantar berubah setiap waktu maka pada penghantar tersebut kan terjai ggl induksi diri dan oleh Josep Henry dirumuskan sebagai ε = -L dI/dt dengan ε = ggl induksi diri volt L = induktansi diri dI/dt = besarnya perubahan arus tiap satuan waktu A/s Induksi diri L adalah ggl yang terjadi dalam suatu penghantar dan terterjadi perubahan kuat arus 1 A setiap detiknya. Besarnya induksi diri pada sebuah penghantar dirumuskan L = NΦ/I dengan L = induktansi diri N = jumlah lilitan kumparan Φ = fluks magnet Wb I = kuat arus Faktor Penyebab Timbulnya Gaya Gerak Listrik Induksi Penyebab utama timbulnya ggl induksi adalah terjadinya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu loop kawat. Besarnya fluks magnetik telah dinyatakan pada persamaan 1. Dengan demikian, ada tiga faktor penyebab timbulnya ggl pada suatu kumparan, yaitu Gaya Gerak Listrik Akibat Perluasan Kumparan dalam Medan Elektromagnetik Gambar 5. Perluasan Kumparan dalam Medan Elektromagnetik Kita asumsikan medan B tegak lurus terhadap permukaan yang dibatasi sebuah konduktor berbentuk U. Sebuah konduktor lain yang dapat bergerak dengan kecepatan v dipasang pada konduktor U. Dalam waktu Δt konduktor yang bergerak tersebut menempuh jarak Δx = Sehingga, luas bidang kumparan bertambah sebesar ΔA = l . Δx = l .v .Δt Berdasarkan Hukum Faraday, akan timbul ggl induksi yang besarnya dinyatakan dalam persamaan ε = B . l . v Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Orientasi Sudut Kumparan θ Terhadap Medan Elektromagnetik Gambar 6. Perubahan Orientasi Sudut Kumparan θ Terhadap Medan Elektromagnetik Perubahan sudut antara induksi magnetik B dan arah bidang normal dapat menyebabkan timbulnya ggl induksi, yang besarnya dapat ditentukan melalui persamaan 4. Karena nilai B dan A konstan, maka akan diperoleh Keterangan ε = ggl induksi volt N = jumlah lilitan B = induksi magnet Wb/m2 A = luas kumparan m2 = kecepatan sudut rad/s Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Induksi Magnetik Perubahan induksi magnetik juga dapat menimbulkan ggl induksi pada luasan bidang kumparan yang konstan, yang dinyatakan sebagai berikut Gambar 7. GGL Induksi Akibat perubahan Induksi Magnetik Induktansi Gambar 8. Induktansi Diri Kumparan yang dirangkai paralel dengan lampu neon dihubungkan sumber tegangan baterai. Pada saat saklar ditutup lampu tidak menyala karena arus akan ke kumparan, sehingga sedikit sekali atau hampir tidak ada arus yang lewat pada lampu neon. Adanya arus yang melalui kumparan inilah yang menimbulkan medan magnetik di sekitar kumparan. Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, ternyata bahwa pada saat arus diputus dengan membuka saklar, lampu menyala sesaat kemudian meredup dan padam. Saat saklar dibuka, arus pada kumparan hilang mendadak sehingga terjadi perubahan fluks magnetik di sekitarnya yaitu dari ada menjadi tidak ada. Jadi timbul yang menunjukkan adanya GG induksi dalam kumparan itu sendiri dan menyalakan lampu neon. GGL yang timbul disebut GGL induksi diri kumparan karena ditimbulkan oleh kumparan itu sendiri. “Besarnya GGL induksi diri sebanding dengan laju perubahan kuat arus terhadap waktu”. Dirumuskan sebagai berikut E = – L L = Induksi diri, satuannya Henry E = GGL induksi, satuannya Volt = laju perubaha kuat arus, satuannya ampere/detik Tanda negatif menunjukan bahwa GGL induksi yang timbul adalah melawan GGL penyebabnya Hukum Lenz. Karena perubahan kuat arus dalam kumparan berarti juga perubahan fluks magnetik dalam kumparan, maka Hukum faraday E = – N dapat dijadikan – L = – N = L di = N dϕ atau L i = Nϕ Maka L = Induktasi diri suatu penghatar sebesar 1 Henry didefinisikan sebagai perubahan kuat arus 1 ampere setiap detik secara beraturan yang menyebabkan timbulnya GGL induksi diri sebesar 1 Volt. Bila kumparan berupa solenoid atau tiroid, maka induktasi dirinya dapat ditentukan sebagai berikut Induktasi magnetik dipusat solenoid B = μo n i = μo Sedangkan ϕ = B A = μo Karena L = = , maka L = L = Induktasi diri solenoid atau toroid μo = Permeabilitas ruang hampa N = Jumlah lilitan A = Luas penampang solenoid atau toroid ? = Panjang solenoid atau toroid Energi yang tersimpan dalam induktor Telah kita ketahui bahwa daya yang dihasilkan oleh pengantar yang dilalui arus i adalah P = E i , dalam hal ini E = L ; P = L i sedangkan P = , maka = L i ; dW = L i di Untuk memperoleh usaha/energi yang ada dalam induktor selama arus diubah dari nol sampai 1 maka = L W = L L i2 Contoh Soal Induksi Elektromagnetik 1. Sebuah kumparan dengan jumlah lilitan 100 dalam waktu 0,01 detik menimbulkan perubhan fluks magnet sebesar 10-4 Wb, berapat ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan tersebut? a. 1 Volt c. 50 Volt E. 300 Volt b. 5 Volt d. 7,5 Volt Pembahasan Diketahui N = 100 lilitan dΦ /dt = 10-4 Wb/ 0,01 s = 10-2 Wb/s ε = -N dΦ/dt ε = – 100 10-2 ε = -1 volt tanda negatif hanya menunjukkan arah arus induksi Jadi total ggl induksi elektromagnet yang dihasilkan di ujung-ujung kumparan tersebut 1 Volt Kesimpulan Timbulnya gaya listrik GGL pada kumparan hanya apabila terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet. 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. Ada beberapa 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 gelaja kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. Konsep induksi elektromagnetik dapat diterapkan dalam produk teknologi seperti; Generator adalah alat yang dapat merubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip yang digunakan adalah perubahan sudut berdasarkan hukum Faraday sehingga terjadi perubahan fluks magnetik. Transformator atau trafo merupakan alat untuk mengubah memperbesar atau memperkecil tegangan AC berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yaitu memindahkan energi listrik secara induksi melalui kumparan primer ke kumparan skunder. Induktor adalah salah satu komponen yang cara kerjanya berdasarkan induksi magnet. Induktor biasa disebut juga spul dibuat dari bahan kawat beremail tipis. Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan. Kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut konduktansi. Daftar Pustaka Crowell, B., 2006. Conceptual Physics. Handayani, S., 2009. Fisika Untuk SMA Kelas XII. Jakarta Departemen Pendidikan Nasional. Itulah ulasan materi tentang Induksi Elektromagnetik Secara Lengkap Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat. Sekian dan Terima Kasih. Baca juga refrensi artikel terkait lainnya disini Gelombang Elektromagnetik Pengertian, Sifat, Macam, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap Listrik Arus Searah Pengertian, Dan Sumber Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Cari

gambar berikut yang menunjukkan induksi listrik yang benar adalah