Docstoc

Sita Nurya Ulfa XIIIP2

Document Sample
Sita Nurya Ulfa XIIIP2 Powered By Docstoc
					KOsep Induksi Elektromagnetik

1. Konsep Fluks Magnetik

Fluks magnetic divisualisasikan sebagai sejumlah garis medan magnetic yang memotong
tegak lurus suatu bidang. Fluk magnetic didefinisikan sebagai hasil kali antara komponen




induksi magnetic tegak lurus bidang Β ⊥ dengan luas bidang A.

Φ = Β ⊥ Α = (Β cos θ ) Α

Φ = ΒΑ cos θ

Dengan θ adalah sudut apit terkecil antara arah induksi magnetic B dengan arah
normal bidang n. arah normal bidang adalah arah tegak lurus terhadap bidang.




2. GGL Induksi pada Kawat yang Memotong Medan Magnetik

Pada loop kawat PQRS, yang sebagian berada dalam daerah medan magnetic, sebagian
lainnya berada di luar. Dengan keadaan awal loop diam dan ampere meter menunjuk nol.
Bila loop digerakkan ke kiri, jarum amperemeter menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa
loop PQRS mengalir arus listrik dengan arah yang dilukiskan pada gambar. Arus yang terjadi
dinamakan arus induksi. Arus listrik terjadi karena ada beda potensial antara P dan Q. beda
potensial ini disebut gaya gerak listrik (ggl) induksi.




Cara mudah mengingat arah arus induksi



Kaidah telapak tangan kanan untuk arus induksi :

Buka telapak tangan kanan dengan keempat jari selain jempol dirapatkan. Arahkan
keempat jari sesuai dengan arah induksi magnetic B kemudian putar jempol sehingga
menunjuk sesuai dengan arah kecepatan v, maka arah telapak tangan mendorong
menunjukkan arah induksi dalam kawat/penghantar. (gambar)




Formulasi besar ggl induksi :
Energy permuatan yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus dalam loop kawat, yang
disebut gaya gerak listrik.

W/q = ε

Ggl induksi pada ujung-ujung sebuah penghantar yang digerakkan memotong tegak
lurus suatu medan magnetic adalah :

a. Sebanding dengan panjang penghantar l

b. Sebanding dengan besar induksi magnetic B

c. Sebanding dengan kecepatan penghantar digerakkan v

Dengan persamaan :

ε = −lBv



3. Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik
Persamaan Faraday atau Hukum Faraday berbunyi sebagai berikut : “ggl induksi yang
timbul pada ujung-ujung suatu penghantar atau kumparan adalah sebanding dengan laju
perubahan fluks magnetic yang dilingkupi oleh loop penghantar atau kumparan tersebut”.

dengan Φ 1 dan Φ 2 berturut-turut adalah fluks magnetic pada keadaan awal dan akhir.

ε = −Ν∆Φ
∆t



Jika perubahan fluks magnetic terjadi dalam selang waktu singkat ( ∆t = 0 ), ggl induksi pada
ujung-ujung kumparan diberikan oleh :

ε = −ΝdΦ
dt

Keterangan :
N = banyak lilitan kumparan
ε = ggl induksi (volt)
∆Φ = perubahan fluks magnetic (Wb)

Tanda negative pada persamaan Faraday berasal dari hukum Lenz.

a. Ggl Induksi oleh Perubahan Luas Bidang Kumparan

Timbulnya ggl induksi akibat perubahan luas bidang kumparan A (B dan θ tetap),
melingkupi fluks magnetic yang telah dibahas.

Persamaan Faraday untuk kasus luas bidang A berubah (B dan θ tetap) adalah
sebagai berikut :

ε = − ΝΒ∆Α
∆t

b. Ggl Induksi oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik

Ggl induksi yang ditimbulkan oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik adalah
transformator.

Persamaan Faraday untuk kasus besar induksi magnetic B berubah (A dan θ tetap)
adalah sebagai berikut :
ε = − ΝΑ ∆B
∆t



c. Ggl Induksi akibat Perubahan Orientasi Bidang Kumparan




Contoh ggl induksi yang ditimbulkan oleh Perubahan Orientasi Bidang Kumparan
adalah Generator.

Persamaan Faraday untuk kasus orientasi sudut θ berubah (A dan B tetap) adalah
sebagai berikut :

ε = − ΝΒΑ ∆ cos θ
∆t



4. Hukum Lenz tentang Arah Arus Induksi

Dengan menggunakan hukum Faraday, kita dapat menghitung besar ggl induksi pada
ujung-ujung loopatau arus induksi yang mengalir melalui loop. Namun kita tidak dapat
menentukan arah arus induksi melalui loop. Dengan melalui hukum lenz, kita dapat
menentukkan arah arus induksi melalui sebuah loop.
Hukum lenz sebagai berikut :

“Polaritas ggl induksi selalu sedemikian rupa sehingga arus induksi yang ditimbulkannya
selalu menghasilkan fluks induksi yang menentang perubahan fluks utama yang melalui
loop. Ini berarti induksi cenderung mempertahankan fluks utama awal yang melalui
rangkaian.”

5. Induktor




Konsep ggl induksi diri sebuah kumparan




Bila saklar ditutup maka lampu akan menyala, dan sebagian arus membentuk medan magnet dan
berubah dari 0 ke maksimum. Karena kumparan mengalami perubahan medan magnet maka kumparan
akan timbul ggl balik. dan terbukti saat sakalr di buka lampu masih menyala dan lama -lama mati.

Ggl induksi ε yang dihasilkan dalam kumparan ini sendiri, yang selalu menentang perubahan
fluks utama penyebabnya, disebut ggl induksi diri.
Bagaimana hubungan antara ggl induksi diri ε dengan perubahan kuat arus utama i yang
melalui rangkaian? Ggl induksi diri ε sebanding dengan laju perubahan kuat arus terhadap di
waktu ( dt ), secara matematis :




Dengan L disebut induktansi diri. i 1 dan i 2 adalah kuat arus yang melalui kumparan pada
keadaan awal dan akhir.
Persamaan ini dikemukakan oleh Joseph Henry, sehingga satuan induktansi L dalam SI diberi
nama Henry (disingkat H).



Satuan induktansi diri

Dalam SI satuan ε adalah volt, satuan ∆ i adalah ampere, satuan ∆ t adalah sekon, dan
satuan L adalah henry (H), sehingga diperoleh hubungan satuan:

1Η = 1 VA/ s

Dari hubungan satuan ini , 1 henry didefenisikan sebagai berikut :

Suatu kumparan memiliki induktansi diri 1 henry apabila perubahan kuat arus listrik sebesar
1 ampere dalam 1 sekon pada kumparan tersebut menimbulkan ggl induksi diri sebesar 1
volt.



a. Konsep Induktansi diri sebuah Kumparan

Induktansi diri untuk solenoida atau toroida:

L = µr µ0 Ν 2Α
l

Dengan µ r = permeabilitas relative bahan
N = jumlah lilitan solenoid
A = luas penampang solenoid
Untuk toroida l = 2π r dengan r adalah jari-jari efektif.

b. Energy yang Tersimpan dalam Induktor

Energy dalam inductor (kumparan) tersimpan dalam bentuk medan magnetic.
Persamaan energy inductor sebagai berikut :

W =1 Li2
2
Dengan, L adalah induktansi inductor (henry = H).




konsep induksi



A.                         Konsep                           Induksi                 Elektromagnetik

1. Konsep Fluks Magnetik


Fluks magnetic divisualisasikan sebagai sejumlah garis medan magnetic yang memotong
tegak lurus suatu bidang. Fluk magnetic didefinisikan sebagai hasil kali antara komponen

induksi magnetic tegak lurus bidang Β ⊥ dengan luas bidang A.

Φ= Β ⊥ Α = (Β cos θ ) Α

Φ = ΒΑ cos θ
Dengan θ adalah sudut apit terkecil antara arah induksi magnetic B dengan arah
normal bidang n. arah normal bidang adalah arah tegak lurus terhadap bidang.




2. GGL Induksi pada Kawat yang Memotong Medan Magnetik

Pada loop kawat PQRS, yang sebagian berada dalam daerah medan magnetic, sebagian
lainnya berada di luar. Dengan keadaan awal loop diam dan ampere meter menunjuk nol.
Bila loop digerakkan ke kiri, jarum amperemeter menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa
loop PQRS mengalir arus listrik dengan arah yang dilukiskan pada gambar. Arus yang terjadi
dinamakan arus induksi. Arus listrik terjadi karena ada beda potensial antara P dan Q. beda
potensial ini disebut gaya gerak listrik (ggl) induksi.




Cara mudah mengingat arah arus induksi

Kaidah telapak tangan kanan untuk arus induksi :

Buka telapak tangan kanan dengan keempat jari selain jempol dirapatkan. Arahkan
keempat jari sesuai dengan arah induksi magnetic B kemudian putar jempol sehingga
menunjuk sesuai dengan arah kecepatan v, maka arah telapak tangan mendorong
menunjukkan arah induksi dalam kawat/penghantar. (gambar)
Formulasi besar ggl induksi :

Energy permuatan yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus dalam loop kawat, yang
disebut gaya gerak listrik.

W/q = ε

Ggl induksi pada ujung-ujung sebuah penghantar yang digerakkan memotong tegak
lurus suatu medan magnetic adalah :

a. Sebanding dengan panjang penghantar l

b. Sebanding dengan besar induksi magnetic B

c. Sebanding dengan kecepatan penghantar digerakkan v

Dengan persamaan :

ε = −lBv



3. Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik

Persamaan Faraday atau Hukum Faraday berbunyi sebagai berikut : “ggl induksi yang
timbul pada ujung-ujung suatu penghantar atau kumparan adalah sebanding dengan laju
perubahan fluks magnetic yang dilingkupi oleh loop penghantar atau kumparan tersebut”.

dengan Φ 1 dan Φ 2 berturut-turut adalah fluks magnetic pada keadaan awal dan akhir.

ε = −Ν∆Φ
      ∆t

Jika perubahan fluks magnetic terjadi dalam selang waktu singkat ( ∆t = 0 ), ggl induksi pada
ujung-ujung kumparan diberikan oleh :
ε = −ΝdΦ
      dt

Keterangan :
N = banyak lilitan kumparan
ε = ggl induksi (volt)
∆Φ = perubahan fluks magnetic (Wb)

Tanda negative pada persamaan Faraday berasal dari hukum Lenz.

a. Ggl Induksi oleh Perubahan Luas Bidang Kumparan

Timbulnya ggl induksi akibat perubahan luas bidang kumparan A (B dan θ tetap),
melingkupi fluks magnetic yang telah dibahas.

Persamaan Faraday untuk kasus luas bidang A berubah (B dan θ tetap) adalah
sebagai berikut :

ε = − ΝΒ∆Α
        ∆t

b. Ggl Induksi oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik

Ggl induksi yang ditimbulkan oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik adalah
transformator.

Persamaan Faraday untuk kasus besar induksi magnetic B berubah (A dan θ tetap)
adalah sebagai berikut :

ε = − ΝΑ ∆B
         ∆t

c. Ggl Induksi akibat Perubahan Orientasi Bidang Kumparan

Contoh ggl induksi yang ditimbulkan oleh Perubahan Orientasi Bidang Kumparan
adalah Generator.

Persamaan Faraday untuk kasus orientasi sudut θ berubah (A dan B tetap) adalah
sebagai berikut :

ε = − ΝΒΑ ∆ cos θ
            ∆t
4. Hukum Lenz tentang Arah Arus Induksi

Dengan menggunakan hukum Faraday, kita dapat menghitung besar ggl induksi pada
ujung-ujung loopatau arus induksi yang mengalir melalui loop. Namun kita tidak dapat
menentukan arah arus induksi melalui loop. Dengan melalui hukum lenz, kita dapat
menentukkan arah arus induksi melalui sebuah loop.




Hukum lenz sebagai berikut :

“Polaritas ggl induksi selalu sedemikian rupa sehingga arus induksi yang ditimbulkannya
selalu menghasilkan fluks induksi yang menentang perubahan fluks utama yang melalui
loop. Ini berarti induksi cenderung mempertahankan fluks utama awal yang melalui
rangkaian.”

5. Induktor

Konsep ggl induksi diri sebuah kumparan
Ggl induksi ε yang dihasilkan dalam kumparan ini sendiri, yang selalu menentang perubahan
fluks utama penyebabnya, disebut ggl induksi diri.

Bagaimana hubungan antara ggl induksi diri ε dengan perubahan kuat arus utama i yang
melalui rangkaian? Ggl induksi diri ε sebanding dengan laju perubahan kuat arus terhadap

      di
waktu ( dt ), secara matematis :

ε = −L di = −L ∆i
       dt      ∆t
Dengan L disebut induktansi diri. i 1 dan i 2 adalah kuat arus yang melalui kumparan pada
keadaan awal dan akhir.
Persamaan ini dikemukakan oleh Joseph Henry, sehingga satuan induktansi L dalam SI diberi
nama Henry (disingkat H).

Satuan induktansi diri

Dalam SI satuan ε adalah volt, satuan ∆ i adalah ampere, satuan ∆ t adalah sekon, dan
satuan L adalah henry (H), sehingga diperoleh hubungan satuan:

1Η = 1 V
      A/ s

Dari hubungan satuan ini , 1 henry didefenisikan sebagai berikut :

Suatu kumparan memiliki induktansi diri 1 henry apabila perubahan kuat arus listrik sebesar
1 ampere dalam 1 sekon pada kumparan tersebut menimbulkan ggl induksi diri sebesar 1
volt.

a. Konsep Induktansi diri sebuah Kumparan

Induktansi diri untuk solenoida atau toroida:

L = µr µ0 Ν 2Α
        l

Dengan µ r = permeabilitas relative bahan
       N = jumlah lilitan solenoid
       A = luas penampang solenoid
Untuk toroida l = 2π r dengan r adalah jari-jari efektif.

b. Energy yang Tersimpan dalam Induktor

Energy dalam inductor (kumparan) tersimpan dalam bentuk medan magnetic.
Persamaan energy inductor sebagai berikut :

W =1Li2
   2
Dengan, L adalah induktansi inductor (henry = H)

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:66
posted:3/23/2011
language:Malay
pages:13