Hukum Lenz Uraian Materi

24 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G 24 PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud Transformator bekerja berdasarkan hukum induksi Faraday. Pada saat tegangan ac diberikan pada kumparan primer maka akan timbul perubahan medan magnetik. Perubahan medan magnetik ini akan menginduksi tegangan ac yang berfrekuensi sama ke kumparan sekunder. Berdasarkan hukum Faraday, ggl induksi atau tegangan pada kumparan primer adalah � � = −� � �Φ � �� . di mana Φ B adalah fluks magnetik yang melalui setiap lilitan. Jika kita menganggap semua garis medan magnetik tetap ada di dalam inti besi, fluks yang melalui lilitan primer sama dengan fluks yang melalui lilitan sekunder sehingga tegangan sekunder adalah � � = −� � �Φ � �� Besar tegangan sekunder ini bergantung pada jumlah lilitan pada setiap kumparan. Jika fluks yang hilang sangat kecil atau diabaikan, maka berlaku hubungan: � � � � = N � � � ........................... 1.9 Jika � � � � kita dapatkan transformator step up dan jika � � � � kita dapatkan kita dapatkan transformator step down. Untuk transformator ideal dimana tidak terjadi kehilangan daya, yaitu daya yang disuplai sumber � � � � sama dengan daya pada lilitan sekunder � � � � , berlaku hubungan � � � � = � � � � atau � � � � = � � � � ........................... 1.10 Persamaan untuk efisiensi transformator adalah � = � � � � = � � � � � � � � ........................... 1.11

5. Induktansi

a. Induktansi Bersama

Induktansi bersama adalah peristiwa munculnya ggl dalam sebuah kumparan akibat adanya perubahan arus di dalam kumparan lain yang berada didekatnya. LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G 25 Modul Pembinaan Karier Guru melalui Peningkatan Kompetensi Mata Pelajaran Fisika SMA Gambar 1.13 Perubahan arus pada kumparan 1 menginduksi arus pada kumparan 2 Gambar 1.13 menunjukkan dua buah kumparan yang saling berdekatan dimana pada kumparan 1 mengalir arus I yang menghasilkan medan magnetik. Jika arus pada kumparan 1 berubah maka akan menginduksi ggl pada kumparan 2. Menurut hukum Faraday, ggl ε 2 yang diinduksikan ke kumparan 2 sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melewatinya � �Φ 12 �� � . Karena fluks sebanding dengan arus yang melewati kumparan 1, ε 2 harus sebanding dengan laju perubahan arus pada kumparan 1. Secara matematis dinyatakan sebagai berikut. � 2 = −� 2 �� 12 �� = −� 12 �� 1 �� ........................... 1.12 Hal ini juga berlaku untuk sebaliknya, jika pada kumparan 2 terjadi perubahan arus � �I 2 �� � maka akan terjadi perubahan fluks magnetik pada kumparan 2 � �Φ 21 �� � , perubahan fluks magnetik ini menginduksi kumparan 1 sehingga pada kumparan 1 akan terjadi ggl induksi sebesar: � 1 = −� 1 �� 21 �� = −� 21 �� 2 �� ........................... 1.13 Jadi dalam induksi bersama, ggl induksi dalam suatu kumparan selalu sebanding dengan laju perubahan arus pada kumparan lain. Walaupun penulisan konstantan M 12 dan M 21 dibedakan, tetapi kenyataannya keduanya sama dan dituliskan sebagai M saja. Karena M 12 = M 21 = M, maka persamaan 1.12 dan 1.13 dapat dituliskan menjadi � 2 = −� 12 �� 1 �� dan � 1 = −� 21 �� 2 �� Konstanta M dinamakan induktansi bersama antara kumparan 1 dan kumparan 2 yang memiliki satuan henry H mengikuti nama Joseph Henry dan besarnya dinyatakan dengan persamaan: