INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi elektromagnetik adalah gejala terjadinya GGL induksi pada penghantar karenaperubahan uks magnetik yang melingkupinya.A. FLUKS MAGNETIK ( Ф )Menyatakan kuat medan magnetik (B) yang memotong suatu bidang dan merupakanhasil kali besar B dengan luas bidang A yang tegak lurus pada induksi magnet tersebut.

Rumus:

Keterangan:Φ = uks magnetik (Wb)B = kuat medan (tesla atau Wb/m 2)A = luas penampang (m 2)θ = sudut B terhadap garis normalB. HUKUM FARADAYHukum Faraday menyatakan besarnya GGL induksi sebanding dengan laju perubahan uks magnetik yang dilingkupinya, dirumuskan sebagai:

atau

Keterangan:N = jumlah lilitan

Φ = A . B .

ε=N ∆Φ∆t (rata-rata)

ε=−N dΦd t (sesaat)

ε = GGL induksi (V)dtdΦ = laju perubahan uks (Wb/s)

a. Medan Magnet Akibat Perubahan Luas BidangJika luas bidang yang melingkupi medan magnet mengalami perubahan,maka rumusanGGL induksinya menjadi:

untuk kasus kawat yang digeser, persamaan yang didapatkan:

dengan:l = panjang kawat (m)v = kecepatan gerak kawat (m/s)pada hambatan R akan mengalir arus induksi (i) sebesar: i = εR

CONTOH SOAL1. Sebuah penghantar yang panjangnya 0,3 m digerakkan dalam medan

magnet homogen0,5 Tesla dengan kecepatan 6 m/s. Berapakah besarnya beda potensial yang timbul padaujung-ujung penghantar tersebut?Pembahasan:ε = B . I . v = 0,5 . 0,3 . 6 = 0,9 volt

b. Medan Magnet Akibat Perubahan Sudut (θ)

ε=−N B d Adt

ε=B .l . v .sin θ

ε=−N dΦdt

ε=NBAε=−NBA (−ωsinωt)Dengan ω=kecepatan sudut ¿rad/s¿

CONTOH SOAL1. Suatu kumparan terdiri dari 1000 lilitan dan memiliki hambatan 10 Ω.

Kumparanmelingkupi uks magnetik yang berubah terhadap waktu sesuai persamaan.Φ = (t + 2) 2

Kuat arus yang mengalir pada saat t = 0 adalah ....Pembahasan:Diketahui:N = 1.000 lilitanR = 10 ΩΦ = (t + 2) 2 = t2 + 4t + 4ε=−N dΦ

dt

i .R=−N d (t2+4 t+4)dt

i.10 = -1000(2t + 4), saat t = 0 makai = -400A

2. Sebuah penghantar berbentuk tongkat yang panjangnya 2 meter diputar dengankecepatan sudut 30 rad/s dalam medan magnet 0,2 tesla. Jika sumbu putarnya sejajardengan medan magnet maka GGL yang terinduksi adalah .... (volt)Pembahasan:Diketahui:L = r = 2 meterω = 30 rad/sB = 0,2 teslaDitanya: ε = .... ?

Jawab: ε=N ∆Φ∆ t

=N B . A∆ t

=N B .π r2

∆ t

ωmax=NBAω

Untuk gerakan melingkar: ω=2πT maka 2πT =1

2ω

Sehingga didapat:

ε=N .B πTr 2

ε=N .B ωTr 2

ε=1 .(0,2) 30222= 12 Volt