Pinhome

Pengertian Induksi Elektromagnetik

Dipublikasikan oleh Nur Afika Cahya ∙ 29 October 2021 ∙ 8 menit membaca

Induksi elektromagnetik merupakan sebuah proses ketika konduktor yang diletakkan di suatu tempat medan magnet, yang dapat berubah pada konduktor yang digerakkan melewati medan magnet yang diam.

Sehingga menyebabkan terproduksinya voltase sepanjang konduktor. Sehingga proses induksi elektromagnetik ini mampu menghasilkan arus listrik.

Untuk lebih jelasnya mengenai iduksi elektromagnetik, adalah sebagai berikut ini.

Pengertian Induksi Elektromagnetik

Induksi Elektromagnetik merupakan sebuah peristiwa terjadinya arus listrik, yang disebabkan karena adanya perubahan fluks magnetic.

Fluks magnetic yakni adanya banyaknya garis gaya magnet yang menembus pada suatu bidang.

Pengertian Induksi Elektromagnetik Menurut Ahli

Ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday menyatakan gagasanya bahwa medan magnet mampu menghasilkan arus listrik.

Pada tahun 1821 Michael Faraday mampu membuktikanya bahwa perubahan medan magnet mampu menimbulkan arus listrik.

Pengertian Galvanometer

Galvanometer adalah sebuah alat yang bisa digunakan dalam mengetahui ada dan tidaknya adanya arus listrik yang mengalir.

Gaya gerak listrik galvanometer ini timbul karena adanya adanya perubahan pada jumlah garis-garis gaya magnet atau yang disebutnya dengan GGL induksi.

Sedangkan arus yang mengalir disebutnya dengan arus induksi atau peristiwa kejadian ini disebut dengan induksi elektromagnetik.

1. Faktor Terjadinya GGL

Faktor yang dapat mempengaruhi besarnya pada GGL induksi adalah :

  1. Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat pada perubahan medan magnet, maka untuk GGL induksi yang timbul jugaakan semakin bertambah besar.
  2. Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka untuk GGL induksi yang timbul juga akan semakin bertambah besar.
  3. Kekuatan magnet, Semakin kuat kemagnetannya, maka untuk GGL induksi yang timbul juga akan semakin bertambah besar.

2. Proses Terjadinya Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik merupakan sebuah gejala yang dapat menimbulkan gaya gerak listrik di dalam suatu  kumparan atau konduktor.

3. Faktor-Faktor yang Menentukan Besar GGL

Besar pada GGL induksi tergantung pada tiga faktor, diantaranya adalah :

  • Banyaknya lilitan kumparan
  • Kecepatan keluar-masuk magnet dari dan keluar kumparan
  • Kuat magnet batang yang digunakan

Penerapan Induksi Elektromagnetik

Pada sebuah induksi elektromagnetik dapat terjadi perubahan bentuk, dari energi gerak menjadi energi listrik. Selain itu induksi elektromagnetik dapat juga digunakan untuk pembangkit energi listrik.

Pada pembangkit energi listrik yang menggunakan induksi elektromagnetik contoh seperti generator, dynamo dan lainya.

Di dalam generator dan dinamo tentunya terdapat kumparan dan magnet. Kumparan atau magnet yang berputar, sehingga mampu menyebabkan terjadinya pada perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan tersebut.

Pada perubahan ini disebabkan karena terjadinya GGL induksi terhadap kumparan.

Pada sebuah energi mekanik yang terdapat pada generator dan dinamo yang diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi.

Sehingga hal ini menyebabkan GGL induksi yang dihasilkan secara terus-menerus dengan pola yang berulang secara periodic.

1. Generator listrik

Generator adalah sebuah benda yang dapat 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 sesuai dengan prinsip induksi elektromagnetik yakni dengan memutarkan kumparan dalam medan magnet sehingga dapat menimbulkan GGL induksi.

Jika kumparan N pada buah lilitan diputar dengan kecepatan w, maka pada GGL induksi yang dihasilkan oleh generator:

  • ε = B.A.ω.N.sinθ

GGL induksi maksimum, jika θ = 90o atau sin θ = 1, sehingga : ε max = B.A.ω.N , sehingga dari persamaan di atas dapat dituliskan menjadi:

  • ε = ε max sin θ
  • ε = adalah GGL induksi (Volt): εmax = maka GGL induksi maksimum (volt)
  • N = adalah jumlah pada lilitan kumparan: B = induksi magnet (T):  A = luas bidang kumparan (m2)
  • ω = adalah kecepatan sudut kumparan (rad/s):  t = waktu (s):  θ = ω.t = sudut (o)

2. Transformator

Transformator atau trafo adalah alat yang dapat mengubah tegangan AC berdasarkan dengan prinsip induksi elektromagnetik yakni dengan memindahkan energi listrik secara induksi melalui kumparan primer ke kumparan skunder.

Trafo dapat menimbulkan GGL terutama pada kumparan skunder, karena medan magnet yang dapat berubah-ubah akibat dari aliran arus listrik bolak-balik pada kumparan primer yang diinduksikan oleh besi lunak ke dalam kumparan skunder.

Trafo terbagi menjadi dua jenis, yakni trafo step-up dan trafo step-down

  1. Pada trafo step-up memiliki kegunaan untuk menaikkan sebuah tegangan AC, dan terdapat jumlah lilitan kumparanya skunder lebih banyak dibandingkan jumlah lilitan primer.

  2. 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 = kuatnya arus primer (A)
  • Is = kuatnya arus skunder (A)

Macam-Macam Transformator

  • Transformator 1 fase
  • Transformator 2 fase
  • Transformator auto

Besarnya dan kuatnya pada arus tegangan yang terdapat pada trafo itu tergantung dengan banyaknya lilitanya. Atau besar tegangan yang sebanding dengan jumlah lilitan.

Semakin banyak jumlah lilitan tegangan, maka yang dihasilkan pun akan semakin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder.

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:

  1. Vp = tegangan primer (tegangan input = Vi ) dengan satuan volt (V)
  2. Vs = tegangan sekunder (tegangan output = Vo) dengan satuan volt (V)
  3. Np = jumlah lilitan primer
  4. Ns = jumlah lilitan sekunder
  5. Ip = kuat arus primer (kuat arus input = Ii) dengan satuan ampere (A)
  6. Is = kuat arus sekunder (kuat arus output = Io) dengan satuan ampere (A)

Induktor

Induktor merupakan salah satu jenis komponen yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi magnet. Induktor atau yang disebut dengan spul, yang terbuat 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.

Macam-Macam Induktor

Macam-Macam Induktor
enjiner.com
  1. Iron Core Inductor
  2. Air Core Inductor
  3. Ferrite Core Inductor
  4. Torroidal Core Inductor
  5. Laminated Core Induction
  6. Variable Inductor

1. Fungsi Induktor

  1. Menyimpan arus listrik dalam medan magnet
  2. Penapis atau filter frekuensi
  3. Menahan arus bolak-balik (AC)
  4. Meneruskan arus searah (DC)
  5. Pembangkit getaran
  6. Melipatgandakan tegangan

2. Simbol Induktor

Simbol Induktor elektro
zonaelektro.com

Kegunaan Induktor dalam sistem elektronik

Induktor dalam rangkaian listrik atau elektronika dapat diaplikasikan kedalam rangkaian:

Simbol Induktor
guruelektro.com

3. Fungsi Induktor

  1. Sebagai tempat terjadinya gaya magnet.
  2. Sebagai pelipat tegangan.
  3. Sebagai pembangkit getaran.

Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada :

  1. Frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator.
  2. Frekuensi menengah pada spul MF.
  3. Frekuensi rendah pada trafo input, trafo tenaga, trafo output, spul relay, spul penyaring, spul speaker.

Terjadinya Medan Magnet

Berikut merupakan beberapa yang menyebabkan terjadinya medan magnet, diantaranya adalah sebagai berikut ini.

  • Induktansi Searah

Induktansi searah adalah sebuah aliran arus listrik melalui kabel yang terjadilah pada garis-garis gaya magnet.

Contoh dapat kita bayangkan pada aliran arus listrik melalui spul coil pada kumparan yang dibuat dari kabel yang digulung.

Maka yang akan terjadi pada garis-garis gaya menjadi searah, hal ini sama dengan pembangkitan medan magnet.

Kekuatan medan magnet ada pada dalam jumlah garis-garis gaya magnet, serta berbanding lurus dengan hasil dari jumlah gulungan yang terdapat pada sebuah kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan itu.

  • Induktansi Bolak-balik

Apabila kedua kumparan tersebut didekatkan dengan satu sama lain, dan salah satu kumparan (L1) diberi arus listrik AC, maka pada L1 akan timbul terjadi fluks magnet.

Fluk magnet tersebut akan melalui kumparan kedua yakni (L2) dan akan mampu membangkitkan emf pada elektro motorive force dan pada kumparan L2.

Efek seperti ini dapat disebut dengan induksi timbal balik atau mutual induction. Hal seperti ini dapat kita temui pada transformator daya.

Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi induktif. Pada sebuah reaktansi Induktif biasanya diberi simbol XL dalam satuan Ohm.

XL = 2πfL

Keterangan :

π = 3.14

F = frekwensi arus bolak-balik ( Hz)

L = Induktansi ( Henry )

∞ = kecepatan sudut ( 2πfL)

XL = reaktansi induktif ( Ω )

Faktor Penyebab Timbulnya Gaya Gerak Listrik Induksi

  1. Gaya gerak listrik akibat dari sebuah perluasan pada sebuah kumparan dalam medan elektromagnetik.
  2. Adanya perluasan kumparan dalam medan elektromagnetik.
  3. Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Orientasi Sudut Kumparan θ Terhadap Medan Elektromagnetik.
  4. Perubahan Orientasi Sudut Kumparan θ Terhadap Medan Elektromagnetik.
  5. Gaya Gerak Listrik Induksi Akibat Perubahan Induksi Magnetik

Contoh Soal Induksi Elektromagnetik

Soal Induksi Elektromagnetik
solusifisika.com
  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?
  1. 1 Volt c. 50 Volt E. 300 Volt
  2. 5 Volt d. 7,5 Volt

Pembahasan..

Diketahui

N = 100 lilitan

DΦ/dt = 10 – 4 Wb/ atau 0,01 s = 10 – 2Wb/s.

ε = -N (dΦ/dt)

ε = – 100 (10-2)

ε = -1 volt

(tanda negatif hanya menunjukkan arah arus induksi)

Jadi total jumlah dari keseluruhan GGL induksi elektromagnet yang dihasilkan di ujung-ujung kumparan tersebut adalah 1 Volt

Kesimpulan

Dari terjadinya gaya listrik (GGL) pada sebuah kumparan, hanya akan dapat terjadi pada perubahan jumlah garis-garis gaya magnet.

Gaya gerak listrik yang timbul karena adanya suatu perubahan jumlah garis-garis gaya magnet atau disebutnya dengan GGL induksi.

Sedangkan untuk arus yang mengalir disebutnya dengan arus induksi dan sedangkan peristiwanya disebutnya dengan induksi elektromagnetik.

Demikianlah ulasan artikel tentang Induksi Elektromagnetik  Secara Lengkap Semoga apa yang diulas diatas dapat bermanfaat. Sekian dan Terima Kasih.

Catatan : untuk menambah pengetahuan mengenai ilmu lainya kalian juga dapat membaca mengenai fungsi solder listrik, contoh benda konduktor dan isolator.

Serta pengertian magnet keras dan lunak. Yang tentunya akan bermanfaat dalam mencari referensi guna menyelesaikan tugas sekolah kalian. 

Tags :

Bagikan Artikel