Pendahuluan Mengkaji materi diklat

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G 11 Modul Pembinaan Karier Guru melalui Peningkatan Kompetensi Mata Pelajaran Fisika SMA Gambar 1.1. a Ketika sebuah magnet digerakkan ke dalam loop kawat yang terhubung ke sebuah galvanometer, jarum galvanometer menyimpang hal ini menunjukkan adanya arus induksi dalam loop kawat. b Ketika magnet diam terhadap loop, tidak ada arus induksi dalam loop. c Ketika magnet digerakkan menjauhi loop, jarum galvanometer menyimpang ke arah yang berlawanan, menunjukkan bahwa arus induksi mengalir dalam arah yang berlawanan. Sumber: Halliday, D., Resnick, R. 1988. Fundamentals of Physics Dari percobaan ini, dapat kita simpulkan bahwa jarum galvanometer akan menyimpang jika terjadi perubahan fluks garis gaya magnet di dalam loop. Hasil ini sangat luar biasa karena fakta menunjukkan bahwa timbul arus dalam loop kawat walaupun tidak ada baterai dalam rangkaian tersebut. Arus yang timbul akibat perubahan medan magnetik ini disebut arus induksi karena diproduksi oleh ggl induksi. Selanjutnya mari kita perhatikan percobaan yang dilakukan oleh Faraday seperti diilustrasikan pada Gambar 1.2. Sumber: Halliday, D., Resnick, R. 1988. Fundamentals of Physics Gambar 1.2. Percobaan Faraday. Ketika saklar di rangkaian primer ditutup, jarum galvanometer di rangkaian sekunder menyimpang sesaat. GGLl induksi di rangkaian 12 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G 12 PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud sekunder disebabkan oleh medan magnetik yang berubah melalui kumparan sekunder. Kumparan primer dihubungkan dengan baterai dan dililitkan pada cincin logam, dan ketika saklar ditutup arus dalam kumparan akan menghasilkan medan magnetik. Kumparan sekunder juga dililitkan pada cincin dan dihubungkan ke galvanometer. Tidak ada baterai yang terhubung ke kumparan sekunder dan kumparan sekunderpun tidak terhubung ke kumparan primer jadi pasti tidak akan ada arus listrik yang terdeteksi oleh galvanometer. Tapi ketika saklar pada kumparan primer tiba-tiba ditutup atau dibuka ternyata jarum galvanometer menyimpang hal ini menunjukkan bahwa ada arus pada kumparan sekunder. Arah penyimpangan jarum galvanometer pada saat saklar ditutup berlawanan arah dengan simpangan jarum ketika saklar dibuka dan jarum akan berhenti bergerak jika tidak ada arus dalam kumparan primer. Mengapa terjadi demikian? Pada saat saklar ditutup, arus dalam kumparan primer menghasilkan medan magnetik di daerah kumparan tersebut, dan medan magnetik ini menginduksi daerah kumparan sekunder. Ketika saklar ditutup dan dibuka maka akan terjadi perubahan besar arus, hal ini menyebabkan terjadi perubahan medan magnetik di dalam kumparan. Perubahan medan magnetik ini menimbulkan arus induksi di dalam kumparan sekunder. Berdasarkan percobaan ini, Faraday menyimpulkan bahwa arus listrik dapat dinduksikan ke dalam kumparan sekunder dengan cara mengubah besar medan magnetik yang menembus kumparan tersebut. Secara umum Faraday mengemukakan hukumnya tentang induksi yaitu: besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan sebanding dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang dilingkupinya. Pernyataan ini dinyatakan secara matematik sebagai: � = − �Φ � �� ........................... 1.1 di mana � � = ∫ �. �� , yaitu fluks magnetik melalui rangkaian. Jika rangkaian terdiri dari N lilitan, maka besar ggl induksi total yang timbul dinyatakan sebagai: � = −� �Φ � �� ........................... 1.2