Fisika SMAMA XII
150
berlawanan dengan fluks magnetik. Dengan demikian fluks total yang dilingkupi kumparan selalu konstan. Begitu juga
pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi pengurangan fluks magnetik dalam kumparan,
akibatnya pada kumparan timbul fluks induksi yang menentang pengurangan fluks magnet, sehingga selalu fluks
totalnya konstan. Arah arus induksi dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan yaitu jika arah ibu jari menyatakan arah
induksi magnet maka arah lipatan jari-jari yang lain menyatakan arah arus.
Perhatikan gambar di samping ini
Apabila magnet digerakkan mendekati kumparan, tentukan
ke mana arah arus listrik yang terjadi pada hambatan R
Penyelesaian : Karena magnet digerakkan men-
dekati kumparan, maka pada kumparan akan timbul ggl induksi yang menyebabkan timbulnya arus
induksi pada kumparan, sehingga menyebabkan timbul medan magnet yang menentang medan magnet tetap, maka arah arus dalam kumparan
hambatan dari B ke A.
Contoh Soal
Sebuah generator memiliki luas penampang sebesar A cm
2
, jumlah lilitan kawatnya N lilitan dan kuat induksi magnetnya B Wbm
2
diputar dengan kecepatan sudut 1800 rpm sehingga menghasilkan tegangan maksimum
sebesar 250 Volt. Apabila luas penampang kawat dijadikan ½A, lilitan kawatnya menjadi 2 N dan induksi magnetnya menjadi ¼B.
Tentukan berapa rpm kecepatan sudut putaran generator tersebut agar tetap menghasilkan tegangan maksimum sebesar 250 Volt?
Life Skills : Kecakapan Personal
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
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
