GGL Induksi Diri pada Kumparan

151 Fisika SMAMA XII

C. GGL Induksi Diri

Dalam sebuah rangkaian listrik yang di dalamnya terdapat sebuah kumparan, misalnya rangkaian penyearah arus adaptor yang diperlengkapi dengan lampu indikator, apabila dalam posisi on kemudian kita matikan, maka lampu indikator tidak langsung padam, melainkan melalui redup dahulu baru kemudian padam. Coba perhatikan juga lampu pijar di rumah yang tiba-tiba terjadi pemutusanpemadaman listrik dari pusat pembangkit listriknya, maka lampu pijar tersebut tidak langsung padam melainkan redup dahulu baru kemudian padam. Hal ini terjadi karena timbulnya ggl induksi diri dari kumparan yang ada dalam rangkaian listrik tersebut. Dalam sebuah kumparan yang dialiri arus bolak-balik, yaitu arus listrik yang besarnya selalu berubah-ubah maka akan menimbulkan fluks magnetik yang berubah-ubah terhadap waktu. Perubahan fluks magnetik ini akan menginduksi kumparan dalam rangkaian itu sendiri sehingga timbul ggl induksi. Ggl induksi yang terjadi karena adanya perubahan fluks magnetik yang ditimbulkan oleh rangkaian itu sendiri disebut ggl induksi diri.

1. GGL Induksi Diri pada Kumparan

Perhatikan Gambar 5.8, sebuah kumparan P yang diparalel dengan lampu L, dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan V, dan diperlengkapi dengan saklar S. Pada kedudukan awal posisi sakelar terbuka, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir dalam rangkaian. Ketika sakelar ditutup, lampu akan langsung menyala, sebaliknya pada saat sakelar dibuka kembali ternyata lampu tidak langsung padam, tetapi melalui redup dahulu baru padam. Bagaimana peristiwa ini terjadi? Pada saat saklar ditutup maka pada kumparan P akan mengalir arus listrik yang menyebabkan timbul perubahan fluks magnetik dari nol mencapai nilai tertentu. Sebaliknya pada saat sakelar dibuka, arus listrik dalam rangkaian terputus, sehingga pada kumparan kembali terjadi perubahan fluks magnetik dari nilai tertentu kembali menjadi nol. Menurut hukum Lenz, timbulnya perubahan fluks magnetik akan menyebabkan timbulnya ggl induksi yang arahnya selalu berlawanan yang menyebabkan terjadinya perubahan fluks magnetik. Ggl induksi diri besarnya tergantung pada kecepatan perubahan kuat arus listrik yang Gambar 5.8 GGL induksi diri pada kumparan menye- babkan lampu tidak lang- sung padam Di unduh dari : Bukupaket.com Fisika SMAMA XII 152 terjadi, arah arus induksi yang terjadi sedemikian rupa akan menimbulkan medan magnet yang berlawanan dengan medan magnet yang menyebabkan timbulnya perubahan fluks magnetik. Besarnya ggl induksi diri yang terjadi dapat dituliskan dalam persamaan : .... 5.9 dengan L adalah induktansi diri yang memiliki satuan Henry H. Apabila perubahan kuat arus yang terjadi konstan, maka persamaan 5.9 dapat dinyatakan : .... 5.10 dengan : H = ggl induksi diri Volt L = induktansi diri Henry I 1 = kuat arus pada keadaan mula-mula Ampere I 2 = kuat arus pada keadaan akhir Ampere t = selang waktu perubahan kuat arus sekon Persamaan 5.9 dapat juga ditulis menjadi L = , sehingga dari sini dapat untuk menyatakan definisi 1 Henry. Sebuah kumparan memiliki induktansi diri sebesar satu henry apabila pada kumparan tersebut terjadi perubahan arus sebesar 1 ampere tiap detiknya, maka pada ujung-ujung kumparan tersebut timbul ggl induksi sebesar 1 volt. 1. Jika pada sebuah kumparan terjadi perubahan kuat arus sebesar 0,5 As, pada ujung-ujung kumparan timbul ggl induksi diri sebesar 0,2 Volt, tentukan berapa Henry induktansi diri kumparan tersebut Contoh Soal Di unduh dari : Bukupaket.com 153 Fisika SMAMA XII Penyelesaian : = 0,4 H 2. Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri sebesar 0,05 H, jika pada kumparan tersebut terjadi perubahan kuat arus listrik sebesar 10 As. Tentukan berapa ggl induksi diri yang timbul pada ujung- ujung kumparan tersebut Penyelesaian : H = L = 0,05 x 10 = 0,5 volt Soal Latihan : 1. Sebuah kumparan induktor mempunyai induktansi sebesar 500 mH, apabila pada induktor tersebut terjadi perubahan kuat arus yang memenuhi persamaan I = 2 t 2 + 4t – 5 ampere. Tentukan besarnya ggl induksi diri pada kumparan tersebut saat t = 2 sekon 2. Pada sebuah induktor jika terjadi perubahan kuat arus dari 5 A menjadi 1A dalam waktu 0,2 sekon. Pada ujung- ujung kumparan timbul ggl induksi diri sebesar 10 Volt. Hitunglah induktansi induktor tersebut

2. Energi yang Tersimpan pada Kumparan