ME2223 Instrumentasi Meteorologi May 8, 2010

Ind

uk

tan

si

1

INDUKTANSI1 Translator & Editor: Zainal Abidin

Peleburan logam (foundry) tradisional menggunakan tungku api untuk mencairkan logam yang mengeluarkan asap. Peleburan logam modern menghindari keluarnya asap tersebut dengan menggunakan tungku induksi. Logam akan mencair karena panas akibat arus listrik yang dihasilkan oleh suatu lilitan kawat pada tungku induksi. Lilitan ini membungkus logam yang akan dicairkan. Meskipun demikian, kawat tersebut tidak cukup panas untuk mencairkan logam, bahkan kawat tersebut akan ikut mencair juga. Jika demikian, bagaimana caranya agar panas yang dihasilkan

oleh suatu lilitan kawat cukup untuk mencairkan logam?

1. Eksperimen Fisika Sebelumnya kita telah membahas mengenai fakta bahwa arus listrik dapat menghasilkan

medan magnet. Sekarang kita akan membahas kebalikan dari fakta tersebut, yaitu: medan magnet dapat memproduksi medan listrik yang akan menimbulkan arus (listrik). Observasi yang dilakukan oleh Michael Faraday dan ilmuwan lain mengawali perumusan hukum induksi.

Saat ini, aplikasi dari hukum induksi hampir ada di seluruh bidang. Sebagai contohnya

adalah sebagai berikut: • Gitar elektrik • Generator listrik • Kompor listrik • Tungku pelebur logam

Eksperimen pertama menghasilkan beberapa kesimpulan, yaitu:

• Arus hanya muncul jika terdapat gerakan antara kawat melingkar (loop) dengan magnet dan arus akan menghilang jika keduanya berhenti bergerak.

• Gerakan yang lebih cepat menghasilkan arus yang lebih besar. • Jika kutub utara magnet digerakkan ke arah loop, arus mengalir searah putaran jarum jam.

Kemudian jika kutub utara magnet tersebut meninggalkan loop, arus mengalir berlawanan arah putaran jarum jam.

• Jika kutub selatan magnet digerakkan ke arah loop, arus mengalir berlawanan arah putaran jarum jam. Kemudian jika kutub selatan magnet tersebut meninggalkan loop, arus mengalir searah putaran jarum jam.

Arus yang dihasilkan di loop tersebut dinamakan arus induksi. Usaha per satuan muatan

listrik yang diperlukan untuk menghasilkan arus induksi dinamakan tegangan induksi. Proses produksi arus dan tegangan induksi dinamakan induksi.

2. Hukum Faraday Michael Faraday merumuskan bahwa: “tegangan induksi pada sebuah loop ada, jika

terjadi perubahan jumlah garis-garis medan magnet”.

1 Halliday, David. Resnick, Robert. Walker, Jearl. 2007. Fundamental of Physics (Extended). John Wiley & Sons,

Inc.

ME2223 Instrumentasi Meteorologi May 8, 2010

Ind

uk

tan

si

2

3. Hukum Lenz Heinrich Friedrich Lenz menemukan hukum Lenz yang berguna untuk menentukan arah

arus induksi pada sebuah loop. Hukum Lenz berbunyi bahwa: “arus induksi pada sebuah loop mempunyai arah seperti medan magnetnya”.

Gitar Elektrik

Gambar 3.1 Gitar elektrik

Suara yang dihasilkan oleh gitar akustik bergantung pada resonansi suara yang dihasilkan oleh osilasi senar gitar. Resonansi ini terjadi di dalam lubang pada badan gitar akustik. Sepeti kita lihat bersama, bahwa gitar elektrik di samping ini merupakan instrumen yang solid dan tidak berlubang pada badannya, sehingga tidak akan timbul resonansi suara. Sebagai gantinya, osilasi dari senar gitar di-indera oleh pick-up coil yang akan mengirimkan sinyal ke penguat (amplifier) dan pengeras suara (speaker).

Konstruksi dasar dari pick-up coil ditunjukkan oleh gambar di samping. Pick-up coil merupakan sebuah lilitan dengan inti magnet. Magnet ini berfungsi untuk menginduksi senar gitar yang berada di atasnya, sehingga senar gitar tersebut memiliki medan magnet. Ketika senar ini dipetik dan menimbulkan osilasi, maka terjadi perubahan garis-garis medan magnet yang masuk ke pick-up coil yang berupa lilitan (solenoid). Hal ini akan menimbulkan arus induksi pada lilitan tersebut. Karena senar berosilasi (masuk dan meninggalkan) solenoid dengan frekuensi tertentu, maka arus induksi juga berubah-ubah arahnya sesuai dengan frekuensi senar tersebut yang kemudian diperkuat oleh amplifier dan dikonversi menjadi suara oleh speaker.

Gambar 3.2 Pick-up coil

gitar elektrik

4. Induksi dan Transfer Energi 5. Medan Listrik Induksi 6. Induktor dan Induktansi 7. Induksi Diri 8. Rangkaian RL

ME2223 Instrumentasi Meteorologi May 8, 2010

Ind

uk

tan

si

3