141
Fisika SMAMA XII
Sebuah bidang seluas 200 cm
2
berada dalam medan magnet yang mempunyai kuat medan magnet sebesar 8 x 10
-2
T. Tentukan fluks magnetik pada bidang tersebut apabila garis normal bidang dengan garis
gaya magnet membentuk sudut : a.
30
o
b. 60
o
c. 90
o
Penyelesaian : a.
= BA cos T = 8 x 10
-2
x 2 x 10
-2
x cos 30
o
= 16 x 10
-4
x = 83x 10
-4
Weber b.
= BA cos T = 8 x 10
-2
x 2 x 10
-2
x cos 60
o
= 16 x 10
-4
x = 8 x 10
-4
Weber c.
= BA cos T = 8 x 10
-2
x 2 x 10
-2
x cos 90
o
= 16 x 10
-4
x 0 = 0 Weber
Contoh Soal
2. Hukum Faraday
Perhatikan Gambar 5.2. Apabila magnet batang
digerakkan mendekati kumparan, maka jarum galvanometer akan menyimpang ke kanan dan sebaliknya jika magnet
batang digerakkan menjauhi kumparan, maka jarum galvano- meter akan menyimpang ke kiri. Akan tetapi jika magnet
batang diam tidak digerakkan, jarum galvanometer juga diam. Jarum galvanometer yang bergerak menunjukkan adanya
arus listrik yang timbul di dalam kumparan pada saat terjadi gerak relatif pada magnet batang atau kumparan.
Peristiwa ini disebut induksi elektromagnetik, yaitu
timbulnya ggl pada ujung-ujung kumparan yang disebabkan adanya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh
kumparan, ggl yang timbul disebut ggl induksi. Berdasarkan
hasil percobaan yang dilakukan oleh Faraday menyimpulkan bahwa
besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan tergantung pada kecepatan perubahan fluks magnetik
yang dilingkupinya. Kesimpulan ini lebih dikenal dengan hukum Faraday
yang berbunyi :
Fisika SMAMA XII
142
Besarnya ggl induksi yang timbul antara ujung-ujung kumparan
berbanding lurus dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang
dilingkupi oleh kumparan tersebut. Secara matematik hukum faraday dapat
dituliskan dalam persamaan :
H
= .... 5.3
atau
H
= .... 5.4
Persamaan 5.4 dipakai jika perubahan fluks magnetik berlangsung dalam
waktu singkat atau t mendekati nol.
dengan :
H
= ggl induksi pada ujung-ujung kumparan Volt
N = jumlah lilitan dalam kumparan
= perubahan fluks magnetik Wb t
= selang waktu perubahan fluks magnetik s
= laju perubahan fluks magnetik Wb.s
-1
Tanda negatif pada persamaan untuk menyesuaikan dengan
hukum Lenz. Berdasarkan persamaan 5.2 dapat diketahui bahwa ada
tiga faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan fluks magnetik, yaitu :
a. Luas bidang kumparan yang melingkupi garis gaya
medan magnetik. b. Perubahan induksi magnetiknya.
c. Perubahan sudut antara arah medan magnet dengan garis
normal bidang kumparan.
Gambar 5.2
Percobaan Faraday untuk menyelidiki hubungan ggl induksi dengan kecepatan perubahan
fluks magnetik
