LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
29
Modul Pembinaan Karier Guru melalui Peningkatan Kompetensi Mata Pelajaran Fisika SMA
dimana τ
adalah konstanta waktu rangkaian RL. � =
� �
........................... 1.21 Secara fisik
τ , adalah waktu yang dibutuhkan arus dalam rangkaian untuk
mencapai nilai akhir �
� �
. Konstanta waktu merupakan parameter yang berguna untuk membandingkan respon waktu berbagai rangkaian. Jika t =
τ ,
maka kita dapatkan 1
− �
−1
= 0,63 sehingga kita lihat bahwa
τ adalah
waktu yang diperlukan arus untuk mencapai 0,63 I
max
.
Gambar 1.16 a Kenaikan arus pada rangkaian LR jika dihubungkan pada sebuah baterai. b Penurunan arus pada rangkaian LR jika pada rangkaian dibuat hubungan
singkat baterai dikeluarkan dari rangkaian.
Jika saklar tiba-tiba di putuskan, arus akan jatuh seperti Gambar 1.16b. Ini adalah eksponensial turun yang rumusnya
� = �
���
�
−��
. Konstatnta waktu τ
adalah waktu yang diperlukan arus untuk turun hingga mencapai 37 persen dari nilai awalnya, dan lagi-lagi sama dengan
� �
� .
7. Energi di dalam Medan Magnetik
Karena ggl induksi dalam sebuah induktor menghambat baterai dari membangun arus sesaat, maka baterai harus melakukan usaha terhadap
induktor untuk melawan hambatan tersebut. Bagian dari energi yang disuplai oleh baterai muncul sebagai energi internal resistor, sementara energi yang
tersisa disimpan dalam medan magnetik induktor. Untuk menurunkan persamaan energi dalam induktor, mari kita perhatikan
kembali Gambar 1.15. Jika kita gunakan aturan loop Kirchhoff dalam rangkaian dengan arah searah jarum jam maka akan didapat
� − �� − � ��
�� = 0
Kemudian kita kalikan persamaan tersebut dengan I, maka akan diperoleh
30
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
30
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
�� = �
2
� + �� ��
�� Persamaan ini menunjukkan bahwa laju energi yang disuplai oleh baterai
�� sama dengan jumlah laju energi yang dikirimkan ke resistor
�
2
� , dan laju
energi yang disimpan di dalam induktor ���
�� ��
� . Jika energi yang tersimpan di
dalam induktor setiap saat kita sebut U, maka laju energi tersebut bisa ditulis sebagai
�� �� ⁄
yang besarnya adalah
�� ��
= ��
�� ��
�� = ����
Untuk mendapatkan energi total yang tersimpan di dalam induktor, kita bisa mengintegralkan persamaan tersebut.
� = � �� = � �� �� = � � � ��
� �
�
� =
1 2
��
2
........................... 1.22 Jika energi tersebut dinyatakan dalam konteks medan magnetik maka bisa
dituliskan sebagai berikut: Induktansi diri dalam solenoida adalah