Tujuan Pembelajaran : Melalui
gambar di bawah ini, diharapkan siswa dapat memahami Hukum Induksi Faraday.
Hukum
Induksi Faraday
Konsep yang
penting untuk memahami dalam hukum Faraday adalah bahwa bila terjadi perubahan
induksi magnet, maka akan timbul ggl/ gaya gerak listrik/ tegangan (atau dengan
kata lain muncul arus listrik induksi). Anda dapat memahaminya dengan cara
menggunakan beberapa alat dan bahan percobaan.
Percobaan
hukum Faraday menggunakan galvanometer (1 buah), lilitan kawat tembaga
(secukupnya), batang magnet permanen (punya kutub U dan kutub S), dan sebuah
lampu. Cara kerjanya mudah, yaitu lilitan kawat telah tersambung ke lampu dan
galvanometer. Kemudian batang magnet digerak gerakkan maju mundur masuk ke
dalam lobang lilitan (lubang lilitan dibuat lebar sehingga magnet dapat masuk
dan keluar).
Gambar 1.
Rangkaian Alat
Gambar 2.
Ketika magnet di masukkan ke dalam kumparan
ketika
batang magnet dimasukkan ke dalam lilitan kawat, terjadi arus yang terukur oleh
Galvanometer, namun arus tersebut setelah beberapa saat kemudian hilang. Hal
yang sama terjadi ketika batang magnet dikeluarkan dari lilitan. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa perubahan medan
magnet yang konstan menimbulkan listrik
yang disebut dengan induksi elektromagnetik atau induksi magnetik
Gambar
3. Ketika magnet keluar dari kumparan
Menurut
Hukum Biot – Savart, sebuah kawat berarus dapat menimbulkan medan
magnet disekitarnya sesuai dengan aturan tangan kanan. Medan magnet adalah
ruang disekitar magnet atau ruang yang masih memungkinkan adanya interaksi
magnet. Medan magnet merupakan daerah disekitar magnet yang terdapat gaya
– gaya magnet. Medan magnet merupakan besaran vektor disebut dengan vektor
induksi magnet
B
Medan magnet dilukiskan dengan
garis-garis yang arah garis singgungnya pada setiap titik garis-garis induksi
magnet menunjukan arah vektor induksi magnet. Banyaknya garis magnet dinamakan
dengan fluks magnet
Ï•
sedangkan banyaknya garis induksi
magnet persatuan luas dinamakan rapat fluks magnet (Dosen – Dosen
Fisika,2012).
Gambar 3.
Medan magnetik
Hal itu menunjukkan dan membuktikan
hukum faraday yakni bila ada perubahan garis magnet di dalam lilitan/ kumparan,
maka terjadi tegangan (muncul arus listrik). Perhatikan penjelasan berikut
ini :
a.
Pada saat magnet digerakkan
( keluar- masuk) dalam kumparan jarum pada galvanometer menyimpang.
b.
Penyimpangan jarum galvanometer menunjukkan
bahwa di dalam kumparan mengalir arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut
arus induksi.
c.
Arus listrik timbul karena
pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial. Beda potensial ini disebut
gaya gerak listrik induksi (ggl induksi)
d.
Timbulnya ggl
induksi pada ujung-ujung kumparan disebabkan karena adanya perubahan garis gaya
magnetik yang memotong kumparan.
Dari mula-mula di dalam kumparan
tidak ada garis magnet, setelah batang magnet dimasukkan maka garis magnet
di dalam kumparan menjadi ada. Memberi pengertian bahwa terjadi PERUBAHAN
MEDAN MAGNET berakibat timbulnya ARUS LISTRIK induksi.
Sehingga Faraday menyatakan dengan :
" apabila terjadi perubahan fluks dalam suatu solenoida maka akan
dihasilkan gaya gerak listrik yang sebanding dengan laju perubahan fluks dan
dinyatakan dengan rumus :
Faktor-faktor yang menentukan besar GGL antara lain
adalah :
a.
Jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan, semakin besar tegangan yang
diinduksikan.
b.
Kecepatan gerakan medan magnet. Semakin cepat garis gaya magnet yang mengenai
konduktor, semakin besar tegangan induksi.
c.
Jumlah garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garis gaya magnet yang mengenai konduktor, semakin
besar tegangan induksi.
