GGL Induksi Diri pada Kumparan

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 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

Telah dijelaskan bahwa dalam kumparan yang dialiri arus listrik akan menyebabkan timbulnya medan magnet di dalam kumparan itu. Apabila arus yang mengalir diputus tiba-tiba maka dengan adanya perubahan fluks magnetik menyebabkan timbulnya ggl induksi diri yang menimbulkan arus induksi diri pada kumparan yang berarti dalam kumparan tersebut tersimpan energi. Energi yang tersimpan dalam kumparan dalam bentuk medan magnet. Besarnya energi yang tersimpan dalam kumparan dapat dicari sebagai berikut. Besarnya usaha total yang dikeluarkan oleh suatu sumber tegangan ggl induksi diri dapat dinyatakan W = H I t, untuk energi sesaat dalam selang waktu dt dapat dituliskan : dW = H I dt Fisika SMAMA XII 154 Di mana H adalah ggl induksi diri kumparan yang besarnya L dIdt, maka kita peroleh : dW = I dt dW = L I dI Besarnya energi yang tersimpan dalam kumparan sama dengan usaha yang dilakukan untuk mengalirkan arus listrik dalam kumparan dari nilai nol sampai nilai tertentu yang tetap sebesar I, dapat diperoleh dengan mengintegralkan persamaan tersebut sehingga diperoleh : W = W = L I 2 .... 5.11 dengan : W = energi yang tersimpan dalam kumparan Joule L = induktansi diri kumparan Henry I = kuat arus yang mengalir dalam kumparan Ampere Sebuah induktor mempunyai induktansi diri sebesar 0,5 H, apabila pada induktor tersebut dialiri kuat arus listrik sebesar 10 A, berapakah besarnya energi listrik yang tersimpan pada induktor tersebut? Penyelesaian : W = L I 2 = × 0,5 × 10 2 = 25 Joule Soal Latihan : 1. Sebuah induktor dialiri arus listrik sebesar 10 A , ternyata energi yang tersimpan dalam induktor sebesar 2,5 joule. Hitunglah induktansi induktornya 2. Sebuah induktor memiliki induktansi sebesar 300 mH dialiri arus listrik sehingga energi yang tersimpan pada induktor sebesar 1,35 joule. Tentukan berapa kuat arus yang mengalir pada induktor tersebut Contoh Soal