Contoh Soal Induksi Elektromagnetik
Hai sobat semua. Kali ini kita akan membahas tentang induksi elektromagnetik.
Siapa sudah mengerti apaitu induksi elektromagnetik?
Kalau belum mari kita belajar sama sama.
Pengertian Induksi Elektromagnetik
Induksi Elektromagnetik merupakan peristiwa timbulnya arus listrik akibat adanya perubahan flukc magnetic.
Fluks magnetic adalah garis-garis gaya magnet yang menembus suatu bidang. Semakin besar garis gaya magnet yang menembus bidang maka arus yang dihasilkan akan semakin besar.
Michael Faraday adalah orang pertama yang memiliki gagasan mengenai medan magnet dapat menghasilkan arus listrik.
Penemuan ini dibuktikan olehnya pada tahun 1821. Setelah mengetahui definisi kita akan membahas factor induksi elektromagnetik.
Faktor Umum Induksi Elektromagnetik
Pada fenomena induksi elektromagnetik terdapat beberapa factor yang mempengaruhi terjadinya proses tersebut, yaitu:
1. Kecepatan perubahan medan magnet
Semakin cepat berubahan medan magnet artinya garis gaya magnet yang menembus bidang semakin besar. Itu artinya nilai arus yang ditimbulkan semakin besar.
2. Banyak lilitan
Kita bayangkan lilitan sebagai selang air yang terisi penuh oleh air. Jika selang itu semakin banyak atau panjang maka air yang ada didalamnya semakin banyak.
Begitu pula lilitan yang memiliki electron didalamnya. Semakin banyak electron berarti sumber listriknya semakin besar dengan demikian arus yang dihasilkan juga dapat lebih besar.
3. Kekuatan magnet
Lilitan kita ibaratkan sebagai selang air.
Sekarang kita membayangkan kekuatan magnet sebagai gaya pendorong pada selang air tadi. Semakin besar kekuatan dorong pada selang air maka aliran air semakin besar.
Begitupula dengan magnet semakin kuat kekuatan magnet maka magnet tersebut semakin kuat mendorong electron untuk bergerak dan menghasilkan listrik.
Rumus Induksi Elektromagnetik
Secara umum InduksiElektromagnetik atau GGL induksi dapat ditulis sebagai berikut:
ε = B A ω N sin θ
Keterangan
- ε = GGL Induksi atau Induksi Elektromagnetik (Volt)
- B = induksi magnet (T)
- A = luas penampang (m2)
- ω = kecepatan sudut kumparan (rad/s)
- θ = sudut (0)
Dilihat dari persamaan umum induksi elektromagnetik ini kita dapat melihat bahwa nilai GGL induksi maksimum timbul jika θ bernilai 900 atau sin θ bernilai 1.
Selanjutnya kita akan membahas mengenai proses terjadinya induksi elektromagnetik.
Proses Induksi Elektromagnetik
Secara sederhana proses terjadinya induksi elektromagnetik ialah timbulnya gaya gerak listrik dalam kumparan (konduktor) bila diberikan fluks magnetik (perubahan medan magnet) pada kumparan tersebut secara terus menerus.
Induksi Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-hari
Pada dasarnya Induksi Elektromagnetik adalah perubahan energi gerak menjadi energilistrik.
Dasar tersebut dijadikan pondasi sebagai alat pembangkit listrik model generator atau dinamo.
1. Generator Listrik
Generator listrik adalah alat untuk mengubah energi gerak mekanik menjadi energi listrik. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik yaitu dengan memutar suatu kumparan dalam medan magnet sehingga timbul GGL induksi. Generator ada dua jenis,yaitu:
a. Generator AC
Gambar disamping merupakan gambar generator AC. Generator ini menghasilkan arus bolak balik yang berbentuk sinusoidal. Generator ini biasa dipakai pada BUMN PLN.
Generator AC ini memiliki 2 piringan tembaga pada porosnya yangmana disitulah yang mengakibatkan atau menyebabkan arus listrik yang dihasilkan berbentuk AC atau bolak balik.
b. Generator DC
Gambar disamping merupakan generator DC. Generator ini menghasilkan arus searah atau datar.
Generator ini biasa dipakai untuk menghidupkan alat alat elektronik rumahan yang mana menggunakan jaringan listrik DC atau searah.
Bentuk arus yang dihasilkan dari generator ini ialah datar seperti garis lurus yang melintang.
2. Galvanometer
Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan keberadaan, arah, dan kekuatan dari sebuah arus listrik dalam sebuah konduktor.
Semua galvanometers didasarkan atas penemuan oleh Hans C. Oersted bahwa jarum magnetis adalah yg dibelokkan oleh keberadaan sebuah arus listrik di dekat konduktor.
Contoh Soal Induksi Elektromagnetik
Kumparan kawat luasnya A terdiri dari N lilitan. Kumparan tersebut berputar dengan kecepatan sudut ω dalam medan magnet homogen yang memiliki rapat fluks magnetnya B sehingga menghasilkan GGL induksi maksimum ε. jika GGL maksimum menjadi 6 kali semula, maka ….
- a. ω diperbesar 2 kali dan A diperbesar 3 kali
- b. N diperbanyak 3 kali dan kecepatan sudutnya diperbesar 3 kali
- c. N dan kecepatan sudutnya diperbesar 2 kali
- d. A diperkecil 1/3 kali dan kecepatan sudut diperbesar 4 kali
- e. N dan luas kumparan diperkecil 1/6 kali
Diketahui
- Luas penampang = A
- Jumlah lilitan = N
- Kecepatan sudut = ω
- Rapat fluk magnetic = B
- GGL induksi = Ɛ
Ditanya
Agar GGL induksi menjadi 6 kali, yang perlu diubah ialah?
Penyelesaian
Ɛ = NBAω sin θ
Ɛ1 / Ɛ2 = N B A1 ω1 / N B A2 ω2
Ɛ / Ɛ2 = A1 ω1 / 3A1 2ω1
Ɛ2 = 6Ɛ
Jadi yang diperlukan untuk membuat GGL induksi magnetic menjadi 6 kali sebelumnya kita perlu meperbesar kecepatan sudut (ω) 2 kali dan memperbesar luas penampang (A) 3 kali sebelumnya. Oleh sebab itu jawaban yang benar ialah pilihan jawaban a.
Bagaimana mudahkan materi Induksi Elektromagnetik?
Pada dasarnya suatu sistem mengalami induksi elektromagnetik saat suatu bidang mengalami perubahan fluks magnetic secara terus menerus. Semoga bermanfaat.
Demikian Ulasan dari PPKN.CO.ID mengenai contoh soal induksi elektromagnetik
Refrensi Teknologi : KLIKDISINI
