BAB VI IMBAS ELEKTROMAGNETIK 2016

BAB VI
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
A. FLUKS MAGNETIK ()
Fluks Magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet (B) yang dilingkupi secara tegak lurus
suatu luas penampang tertentu ( A ).

Ф = B . A Cosθ
De ga :
B : I duksi

ag etik Tesla
2

A : luas pe a pa g
Θ : sudut a tara B da

or al bida g

B. Gaya gerak listrik Induksi yang Memotong Medan Magnetik
Gambar di samping memperlihatkan timbulnya ggl induksi
elektromagnetik. Kita asumsikan medan B tegak lurus

terhadap permukaan yang dibatasi sebuah konduktor
berbentuk U. Sebuah konduktor lain yang dapat bergerak
dengankecepatan v dipasang pada konduktor U. Maka
pada ujung-ujung konduktor akan timbul beda potensial
yang disebut ggl induksi dan dinyatakan dengan :

 = - Blv
Dengan :
 = ggl induksi (volt/V)
l = panjang penghantar (m)
B = induksi magnetic (T)
v = kecepatan penghantar (ms-1)
Jika kecepatan penghantar dan medan magnet tidak saling tegak lurus, maka ggl induksi
yang timbul adalah :

 = - Blv sin 
Dengan  sudut antara v dan B
Perbedaan potensial pada penghantar l mengakibatkan timbulnya arus listrik. Arus listrik
yang timbul akibat dari ggl induksi disebut arus induksi, yaitu :
I=

Arah arus induksi dapat ditentukan denga kaidah tangan kanan : “
apabila tangan kanan dibuka sedemikian rupa sehingga ibu jari
menunjukkan arah kecepatan (v) rapatan empat jari lainnya
menunjukkan arah medan magnet, maka arah arus listrik induksi
searah dengan telapak tangan mendorong“
Contoh :
Kawat penghantar yang panjangnya 40 cm digerakkan
tegak lurus medan magnet 0,5 T dengan kecepatan 10
m/s seperti gambar. Jika R = 5  maka tentukan arus
dan arahnya yang melalui penghantar AC
Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

http://klasakura.blogspot.com

1

C. HUKUM FARADAY
Percobaan Faraday

Ketika magnet tidak digerakkan (gambar a) maka jarum galvanometer tidak menyimpang
karena tidak ada perubahan medan magnet dalam kumparan. Ketika magnet digerakkan
memasuki kumparan (gambar b) maka jarum galvanometer menyimpang ke kanan karena
terjadi perubahan medan magnet yang dilinkupi oleh kumparan. Begitu pula jika magnet
digerakkan ke luar maka jarum galvanometer menyimpang ke kiri
Berdasarkan percobaan di atas, maka Faraday menyatakan :
Besar GGL Induksi pada suatu kumparan
1. Sebanding dengan jumlah lilitan
2. Sebanding dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong
kumparan
pernyataan di atas disebut juga hukum Faraday. Secara matematis ditulis :
ε  N

ΔΦ
Δt

ε  N

dΦ
dt

Atau

Dengan :
 = ggl induksi (V)
N = jumlah lilitan pada kumparan
ΔΦ
= laju perubahan fluks magnetik
Δt

D. HUKUM LENZ
Hukum Le z e yataka bahwa : “Arah arus i duksi akibat i duksi pada suatu ra gkaia
adalah sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang
perubahan medan magnetic (arah induksi berusaha mempertahankan agar fluks magnetic
total adalah konstan)
Contoh soal :
1. Sebuah kumparan mempunyai 600 lilitan kawat dimasuki fluks magnet 8 x 10-5
Wb. Apabila jumlah fluks berkurang menjadi 3 x10-5 Wb dalam waktu 0,015 detik,
tentukan besar GGL induksi pada kumparan tersebut
Jawab :

Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

http://klasakura.blogspot.com

2

2.

Jawab :

E. INDUKTANSI DIRI
Induktansi diri merupakan sifat yang dimiliki oleh kumparan yang memungkinkan
terjadinya ggl induksi akibat perubahan arus listrik pada kumparan tersebut. Besar ggl
induksi diri pada kumparan adalah :
 = -L
Dengan :
L = koefisien induktansi diri (Henry/H)
Besar induktansi diri pada solenoid adalah :

L = µoN2A/l
F. PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMEGNETIK
1. Transformator
Transformator adalah alat untuk memperbesar atau memperkecil tegangan listrik arus bolak-balik
yang berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.
Traformator penurun tegangan = trafo step down
Transformator penaik tegangan = trafo step up
Dasar kerja transformator
Kumparan primer (N1)

Tegangan
output (V2)

Tegangan
input (V1)

Kumparan skunder (N2)

Perhatikan gb diatas!
Jika kumparan primer N1 mengalirkan arus bolak-balik maka timbul medan magnet yang

berubah-ubah pada seluruh inti besi (teras).
Medan magnet yang berubah-ubah pada teras ini menimbulkan ggl yang berubah-ubah (arus
bolak-balik) pada kumparan sekunder N2.
Besarnya tegangan input:
Besarnya tegangan input:


V2   N 2
V1   N1
t
t
Persamaaan (1)

Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

Persamaan (2)

http://klasakura.blogspot.com

3

Bagi pers 1 dengan pers 2, maka diperoleh:
Pada tranformator ideal daya input (Pin) sama dengan daya output (P out)

V1 N1

V2 N 2

P in = Pout  V1 . i1 = V2 . i2

Keterangan :
V1 = tegangan primer atau tegangan input
V2 = tegangan skunder atau tegangan output
N1 = jumlah lilitan primer
N2 = jumlah lilitan skunder
P in = daya yang masuk (watta)
P out = daya yang keluar (watt)

I1 = arus yang masuk (A)

I2 = daya yang keluar (A)

Efisiensi Transformator (η)



P2
 100 %
P1



Atau

V2 .i2
100 % atau
V1 .i1

V2 .i2   .V1.i1

dengan:
efisiensi transformator ( 0 < 
V1= tegangan primer (volt)
V2= tegangan skunder (volt)
I1 = arus primer (ampere)
I2 = arus skunder (ampere)
N1= banyaknya lilitan primer
N2= banyaknya lilitan skunder
Contoh soal
Sebuah transformator step down digunakan untuk mengubah tegangan dari 220 volt menjadi 24 volt.
Bila jumlah lilitan primernya 275 lilitan, berapa jumlah lilitan skundernya?
Penyelesaian:
V1 = 220 volt
V2 = 24 volt
N1 = 275 lilitan
Ditanya: N2?
jawab:
V1 N1

V2 N 2

N2 

275  24
 30 lili tan
220

Sebuah transformator step down dengan efisiensi 80% mengubah tegangan 1000 volt menjadi 220
volt. Transformator tsb digunakan untuk menyalakan lampu 220; 40 watt. Berapa besar arus pada
bagian primer?
Penyelesaian:
Pout = 40 watt
Vin = 1000 volt
Vout = 220 volt
= 80%
Ditanya: Pin?

Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

Jawab :
Pout
100 %
Pin
P
Pin  out 100%





40
100%
80%
 50 watt


Ip 

Pin
Vp

50
10000
 0,05 Ampere


http://klasakura.blogspot.com

4

Sol Latihan :

Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

http://klasakura.blogspot.com

5

Induksi Elektromagnetik
by : Ketut Kicen

http://klasakura.blogspot.com

6