HUKUM INDUKSI FARADAY

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

ϕ

 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.