MGMP FISIKA BANJARNEGARA: Induksi Elektromagnetik

Pada pembahasan sebelumnya tentang Medan Magnetik telah dijelaskan bahwa kuat dan arah medan magnetik dinyatakan oleh garis-garis gaya magnetik. Tahukah kamu… bahwa sesungguhnya Medan magnet tidak kasat mata namun bisa dibuktikan dengan mengamati penyimpangan jarum kompas atau serbuk halus besi di sekitar kawat berarus listrik.

Hal ini menyatakan bahwa:

Arus listrik dapat menghasilkan medan magnetik atau
Medan magnetik mengerjakan gaya pada kawat berarus listrik atau pada muatan bergerak.

Akibat dari pernyataan tersebut memunculkan pertanyaan :

“ Jika arus listrik dapat menghasilkan medan magnetik apakah medan magnetik juga dapat menghasilkan arus listrik ? ”.

Melalui berbagai percobaan, Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan jenius dari inggris akhirnya berhasil membuktikan bahwa arus listrik memang dapat dihasilkan dari perubahan medan magnetik. Peristiwa dihasilkannya arus listrik akibat adanya perubahan medan magnetik dinamakan induksi elektromagnetik, sedangkan arus yang dihasilkan dari induksi elektromagnetik dinamakan arus induksi. Penemuan ini dikenal dengan “Hukum Faraday”. Penemuan ini dianggap sebagai penemuan monumental. Mengapa? Pertama, “Hukum Faraday” memiliki arti penting dalam hubungan dengan pengertian teoretis tentang elektromagnetik. Kedua, elektromagnetik dapat dipergunakan sebagai penggerak secara terus-menerus arus aliran listrik seperti yang digunakan oleh Faraday dalam pembuatan dinamo listrik pertama.

Percobaan Faraday

Ketika magnet digerakkan ( keluar- masuk ) dalam kumparan, jarum pada galvanometer akan menyimpang.
Ketika magnet tidak digerakkan (berhenti) dalam kumparan, jarum pada galvanometer tidak menyimpang (menunjukkan angka nol).
Penyimpangan jarum galvanometer ini menunjukkan bahwa di dalam kumparan mengalir arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut arus induksi.
Arus listrik timbul karena adanya perubahan jumlah garis gaya magnet, yang mengakibatkan pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial. Beda potensial ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi)

Hukum Faraday

Jika sebuah penghantar memotong garis-garis gaya dari suatu medan magnetik (fluks) yang konstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi.
Perubahan fluks medan magnetik didalam suatu rangkaian bahan penghantar, akan menimbulkan tegangan induksi pada rangkaian tersebut.

Persamaan Ggl induksi (E_ind) yang memenuhi hukum Faraday adalah sebagai berikut:

Apa arti tanda negatif itu ?

Tanda negatif berati sesuai dengan Hukum Lenz, yaitu “Ggl Induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetiknya berlawanan dengan sumber perubahan fluks magnetik”.

Fluks Magnetik

Fluks Magnetik adalah kerapatan garis-garis gaya dalam medan magnet, artinya fluks magnetik yang berada pada permukaan yang lebih luas kerapatannya rendah dan kuat medan magnetik (B) lebih lemah, sedangkan pada permukaan yang lebih sempit kerapatan fluks magnet akan kuat dan kuat medan magnetik (B) lebih tinggi.

Satuan internasional dari besaran fluks magnetik diukur dalam Weber, disingkat Wb dan didefinisikan dengan:

”Suatu medan magnet serba sama mempunyai fluks magnetik sebesar 1 weber bila sebatang penghantar memotong garis-garis gaya magnetik selama satu detik akan menimbulkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar satu volt”