GAYA GERAK LISTRIK (GGL) INDUKSI & INDUKSTANSI

BY. KELOMPOK 6

1. Azura Afrina2. Delisma

3. Desi Arita4. Rita Maryanti

5. Thariqul Husna6. Wulan Indah Sari

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang.

Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi.

HUKUM INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Hukum induksi Faraday menyatakan :“ Tge induksi dalam sebuah simpal

tertutup sama dengan negatif dari kecepatan perubahan terhadap waktu dari fluks magnetik yang melalui simpal itu.”

ε = - dФB dt

Hukum Induksi Lenz menyatakan:“ Arah sebarang efek induksi magnetik

adalah sedemikian rupa sehingga menentang penyebab efek itu .”

☺ PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIKDALAM KEHIDUPAN ☺

a. Generator dinamo sepeda

b. DinamoAlat pembangkit listrik

c. TransformatorBerfungsi sebagai menaikkan

dan menurunkan tegangan AC (bolak-balik)

ΦCONTOH

SOAL Φ

1. Kumparan terdiri atas 20 lilitan . Dalam selang waktu 5 milisekon , fluks magnet dalam kumparan berubah sebesar 3 x 10-3 weber. Tentukan GGL induksi rata-rata pada kumparan.Jawab :

Diketahui : N= 20, t = 5 ms = 5 x 10-3 s, dan Φ = 3 x 10-3 Wb.

Ditanya : GGL induksi rata-rata Dijawab: ε = -N

= - (20) 3 x10-3 Wb

5x10-3 s = -12 V

INDUKSTANSI

1. PENGERTIAN DAN PEMBAGIAN INDUKSTANSI

2. HUKUM-HUKUM INDUKSTANSI

3. PENERAPAN INDUKSTANSI

4. CONTOH SOAL

1. PENGERTIAN DAN PEMBAGIAN

A. Pengertian Indukstansi

Definisi induktansi atau induktansi diri sebagai hasil bagi fluks total dengan arus I. Arus total I yang mengalir dalam kumparan N menimbulkan ϕ dan pertautan fluks Nϕ, disini kita anggap fluks bertautan dengan masing-masing lilitan. Induktansi dilambangkan dengan L dengan satuan Henry. L = Nϕ / I ................................. (1)Dimana:ϕ = Jumlah fluks yang menembus setiap permukaan yang kelilingnya ialah setiap lintasan yang berimpit dengan salah satu lintasan N. 

Persamaan (1) dapat dipakai untuk menghitung induktansi parameter sebuah kabel sesumbu y yang berjari-jari dalam a dan jejari luar b. Sehingga akan kita dapatkan persamaan sebagai berikut:

 Dan kita peroleh induktansi untuk panjang d :

B. Pembagian Indukstansi

a. Indukstansi SendiriInduktansi adalah sifat dari rangkaian

elektronika yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktansi sendiri.Definisi kuantitatif dari induktansi sendiri

(simbol: L) adalah :

dimana v adalah GGL yang ditimbulkan dalam volt dan i adalah arus listrik dalam ampere.

Bentuk paling sederhana dari rumus tersebut terjadi ketika arus konstan sehingga tidak ada GGL yang dihasilkan atau ketika arus

berubah secara konstan (linier) sehingga GGL yang dihasilkan konstan (tidak berubah-

ubah).

• Indukstansi Diri Sebuah Kumparan

Perubahan kuat arus dalam kumparan di tentukan oleh cepatnya perubahan fluks magnetik dalam kumparan. Jika kumparan yang terdiri dari beberapa lilitan maka besarnya GGL induksi diri dalam suatu kumparan tersebut dapat diketahui dengan menggunakan persamaan :

ԑ = -N ∆ϕ ∆t

Dimana : N = jumlah lilitan, E = GGL indukstansi diri (volt), ϕ = perubahan fluks magnetik

Untuk besarnya indukstansi diri dari suatu

kumparan dapat di tentukan dengan

menggunakan persamaan berikut :

•

• Indukstansi Diri Dari Sebuah Solenoida dan Toroida atau Kumparan

Pada dasarnya solenoida dan toroida adalah sama. Perbedaan adalah pada

penampang solenoida yang memanjang, toroida melingkar.

Besarnya indukstansi tersebut adalah :

b. Indukstansi Bersama

Apabila potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari rangkaian lain

disebut sebagai induktansi bersama.

Definisi induktansi bersama dapat dilihat dari persamaan berikut:

M = M =

 Dimana : M = induksitansi silang

1 = kumparan primer 2 = kumparan sekunder

N2ϕ2 ialah banyaknya tautan fluksi dengan kumparan 2. Jika bahan feromagnetik tidak ada, maka fluks ϕ2 berbanding langsung dengan arus I dan induktansi mutualnya konstan, tak bergantung pada I1.

2. HUKUM-HUKUM INDUKSTANSI

a. Hukum FaradayMenyatakan bahwa tegangan induksi dalam

sebuah simpal tertutup sama dengan negatif dari kecepatan perubahan terhadap

waktu dari fluks magnetik yang melalui simpal itu.

b.Hukum LenzMenyatakan bahwa arah sebarang

efek induksi magnetik adalah sedemikian rupa sehingga

menentang penyebab efek itu.

3. PENERAPAN INDUKSTANSI

a. Transformator adalah sebuah contoh dari indukstansi bersama dimana hubungan antara

kedua: kumparan di maksimalkan sehingga hampir seluruh garis fluks melewati kedua

kumparan.

b. Pemacu Jantung yang digunakan untuk menjaga kestabilan aliran darah pada jantung pasien yang

mendapatkan tenaga dari sumber eksternal. Daya pada kumparan eksternal di transmisi melalui

indukstansi bersama ke kumparan kedua di pemacu jantung.

4. CONTOH SOAL

Carilah indukstansi dari solenoida yang panjangnya 10 cm, luas 5 cm2, dan 100 lilitan.

Jawab :Diketahui : I = 10 cm = 0,1 m A = 5 x 10 -4 m2

N = 100 lilitanDitanya : L ?

Di Jawab : n = N/I = 100 lilitan /

0,1 m = 1000 lilitan

L = µ0n2 Al = (4 π x 10-7 H/m) (103

lilitan/m)2 (5 x 104 m2 ) (0,1 m)= 6,28 x 10-5 H