Induktansi Bersama

4. Induktansi Bersama

kumparan 1 kumparan 2

Apabila dua kumparan saling berdekatan, seperti pada Gambar 6.13, maka sebuah arus tetap

I di dalam sebuah kumparan akan menghasilkan sebuah fluks magnetik Φ yang mengitari kumparan lainnya, dan menginduksi ggl pada kumparan tersebut. Menurut

I 1 Hukum Faraday, besar ggl ε 2 yang diinduksi ke kumparan tersebut berbanding lurus dengan laju perubahan fluks

Gambar 6.13 Perubahan arus di salah satu kumparan akan

yang melewatinya. Karena fluks berbanding lurus dengan

menginduksi arus pada

kumparan 1, maka ε harus sebanding dengan laju 2

kumparan yang lain.

perubahan arus pada kumparan 1, dapat dinyatakan:

ε 2 =- M 1 ......................................................... (6.31)

Dengan M adalah konstanta pembanding yang disebut induktansi bersama. Nilai M tergantung pada ukuran kumparan, jumlah lilitan, dan jarak pisahnya.

Fisika XII untuk SMA/MA

Induktansi bersama mempunyai satuan henry (H), untuk mengenang fisikawan asal AS, Joseph Henry (1797 - 1878).

Pada situasi yang berbeda, jika perubahan arus kumparan 2 menginduksi ggl pada kumparan 1, maka konstanta pembanding akan bernilai sama, yaitu:

1 =- M Δ .......................................................... (6.32) t

Induktansi bersama diterapkan dalam transformator, dengan memaksimalkan hubungan antara kumparan primer dan sekunder sehingga hampir seluruh garis fluks melewati kedua kumparan tersebut. Contoh lainnya diterapkan pada beberapa jenis pemacu jantung, untuk menjaga kestabilan aliran darah pada jantung pasien.

Percikan Fisika

Telepon Ketika pengguna telepon berbicara, getaran

suara akan mengubah kepadatan karbon di belakang membran. Arus listrik yang terus-menerus berubah- ubah berjalan sepanjang bentangan kawat telepon menuju pengeras suara pada pesawat telepon lawan bicara. Pengeras suara mengubah sinyal listrik menjadi suara, di dalamnya terdapat magnet permanen dan elektromagnet. Elektromagnet juga berubah-ubah seirama dengan perubahan arus

listrik. Interaksi antara magnet permanen dan medan magnet elektromagnet menghasilkan getaran membran pada pengeras suara. Getaran membran ini kemudian akan menghasil- kan suara yang sama dengan suara pengirim.

Fiesta Fiesta Fiesta Fiesta Fiesta

Fisikawan Kita

Joseph Henry (1797 - 1878)

Joseph Henry lahir di Albany 9 Desember 1797 dan meninggal di Washington tanggal 13 Mei 1878. Ia adalah seorang ahli fisika dari Amerika. Pada tahun 1826 menjadi guru besar dalam ilmu pasti di Albany, New York. Namanya mulai terkenal berkat penyelidikannya dalam bidang elektromagnet. Meskipun secara terpisah, tetapi dalam waktu yang bersamaan dengan ahli fisika dan kimia Inggris Michael Faraday, Henry menemukan induksi. Namanya kemudian diabadikan menjadi satuan induksi diri. Karya tulisnya adalah Contributions to Electricity and Magnetism.

Bab 6 Induksi Elektromagnetik

¯ Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya gaya gerak listrik di dalam suatu

konduktor bila terdapat percobaan fluks magnetik pada konduktor tersebut. ¯ Fluks magnetik ( Φ ) adalah banyaknya garis medan magnetik (

B) yang menembus permukaan bidang seluas (

A) dalam arah tegak lurus.

B.A cos θ ¯ Hukum Faraday: “Ggl induksi yang timbul antara ujung-ujung suatu loop penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut”.

¯ Hukum Lenz menyatakan bahwa ggl induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan asal perubahan fluks. ¯ Ggl induksi akibat perubahan luas bidang kumparan,

ε = B.l.v ¯ Ggl induksi akibat perubahan orientasi sudut kumparan θ terhadap medan,

⎛ cos θ 2 − cos θ 1 ⎞

ε =- N.B.A ⎜ t 2 t

¯ Ggl induksi akibat perubahan induksi magnetik

ε =- N.A cos θ ⎜

¯ Ggl induksi pada generator

= N.B.A ω sin ω t ε maks = N.B.A ω ¯ Transformator adalah alat untuk mengubah tegangan arus bolak-balik

Pada trafo berlaku:

Efisiensi transformator: η = P× s

100% = s s × 100%

¯ Ggl induksi diri pada kumparan: ε =- L

¯ Induktansi diri solenoida dan toroida

Fisika XII untuk SMA/MA

¯ Energi yang tersimpan dalam induktor

W= 1 2 B Al μ 0

¯ Induktansi bersama

ε 2 =- M atau

1 =- M