BAB 9 HUKUM INDUKSI FARADAY

BAB 9 HUKUM INDUKSI FARADAY Jimi Hendrix The early heavy metal of Led Zepplin in the 1970s Acoustic guitar  Electric guitar

DUA SIMETRI Arus Listrik  Momen Gaya (Prinsip kerja Motor listrik) Kumparan di dalam medan magnetik Momen gaya  Arus Listrik (Prinsip kerja Generator listrik) Michael Faraday (Amerika) Joseph Henry (Inggris) Hukum Induksi Faraday Satuan kumparan (indukstansi) = henry

DUA PERCOBAAN • Kumparan dipasang seri dengan galvanometer (pengukur arus) • Karena tidak ada sumber tegangan (baterai), maka mula-mula tidak ada arus • Bila sebuah batang magnet digerakkan masuk ke dalam kumparan, maka ada arus mengalir ke satu arah • Bila digerakkan keluar kumparan, maka arus mengalir ke arah yang lain • Bila batang magnet ada di dalam kumparan dan tidak digerakkan (diam), maka tidak ada arus mengalir • Hal yang sama juga terjadi bila magnet batangnya diam dan kumparannya yang digerakkan • Arus terjadi bila terdapat gerak relatip antara kumparan dan batang magnet • Arus yang mengalir disebut arus induksi • Bila terdapat tahanan di dalam rangkaian, maka tegangan yang terjadi disebut tegangan induksi Percobaan pertama

Percobaan kedua • Bila saklar ditutup, arus mengalir melalui kumparan pertama sehingga timbul medan magnetik • Arus mengalir melalui kumparan kedua, tetapi kemudian kembali nol • Hal yang sama terjadi bila saklar kembali dibuka dengan arah arus berlawanan • Arus induksi hanya terjadi bila terjadi perubahan medan magnetik • Bila arusnya konstan, berapapun besarnya, medan magnetiknya juga konstan, sehingga tidak terjadi arus induksi Hukum Induksi Faraday : Suatu tegangan induksi hanya muncul bila terjadi perubahan jumlah fluks magnetik (garis-garis gaya magnetik) yang melalui kumparan

HUKUM LENZ Arus induksi yang mengalir dalam suatu kumparan tertutup arahnya sedemikian rupa sehingga berlawanan dengan arah penyebabnya

Contoh Soal 9.1 Sebuah solenoida panjang berdiameter 3.2 cm dengan 220 lilitan/cm dialiri arus 1,5 A. Ditengah-tengahnya terdapat kumparan berdiameter 2,1 cm dengan 130 lilitan. Arus yang melewati solenoida diturunkan sampai nol kemudian dinaikkan lagi tapi dalam arah yang berlawanan (-1,5 A). Bila perubahan arus ini terjadi dalam 50 ms, hitung tegangan induksi yang terjadi pada kumparan Jawab :

Gitar listrik Fender Stratocaster : • Tiga grup (frekuensi rendah, sedang dan tinggi) dengan 6 electric pick-up • Saklar untuk memilih grup mana yang mau dikirimkan ke amplifier dan loud speaker Senar yang dipetik akan bergetar sehingga mengubah medan magnetik di dalam kumparan. Akibatnya timbul tegangan induksi yang kemudian diperkuat oleh amplifier dan diteruskan ke loudspeaker Electric pick-up

Contoh Soal 9.2 Sebuah kumparan dengan 85 lilitan selebar 13 cm yang berada di dalam medan magnetik 1,5 T digerakkan dengan kecepatan sebesar 18 cm/s. Bila kumparan ini mempunyai tahanan sebesar 6,2  a). Hitung arus induksi yang terjadi b). Hitung gaya yang diperlukan untuk menarik kumparan tersebut c). Hitung daya yang harus dikeluarkan Jawab :

Contoh Soal 9.3 Sebuah kumparan berada di dalam medan magnetik dimana fluks magnetiknya berubah terhadap waktu sebesar : Bila tahanan pada kumparan tersebut adalah 7,5 , tentukan besar dan arah arus induksi yang terjadi pada saat t = 2 s. Jawab :

Latihan Soal no. 2 Sebuah batang logam digerakkan dengan kecepatan sebesar 55 cm/s sepanjang dua buah rel sejajar berjarak 25 cm yang ujungnya dihubungkan dengan suatu pelat seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Bila terdapat medan magnetik sebesar 0,35 T yang arahnya keluar bidang gambar dan batang logam mempunyai tahanan sebesar18 , tentukan besar dan arah arus induksi yang terjadi. Jawab : 2,67 mA

Latihan Soal no. 1 Sebuah solenoida panjang dengan jari-jari 25 mm mempunyai 100 lilitan/cm. Suatu kumparan tunggal (N=1) berdiameter 20 cm diletakkan di sekitar solenoida, dimana sumbu keduanya berimpit. Arus yang dialirkan melalui solenoida berubah dari 1 A menjadi 0,5 A dalam waktu 10 ms. Hitung tegangan induksi yang terjadi. Jawab : 1,25 mV

Latihan Soal no. 3 Ujung-ujung dua batang rel membentuk sudut siku-siku. Sebuah batang logam yang mula-mula (t = 0) terletak di atas sudut puncak rel tsb bergerak dengan kecepatan 5,2 m/s seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Bila terdapat medanmagnetik sebesar 0,35 T hitung tegangan induksi yang terjadi pada saat t = 3 s. Jawab :56,8 V

BAB 9 HUKUM INDUKSI FARADAY