Konsep Induksi Elektromagnetik beserta Contoh Soal

GuruOnlinee.com –Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Induksi Elektromagnetik. Apa sih itu Induksi Elektromagnetik? Lalu bagaimana menjawab soal-soal mengenai Induksi Elektromagnetik? Untuk menjawabnya, yuk simak penjelasan berikut!

A. Pengertian Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya arus listrik pada penghantar listrik akibat adanya perubahan medan magnet di sekitar penghantar tersebut. Gejala tersebut ditemukan Michael Faraday dan Joseph Henry pada tahun 1831. Mereka mengemukakan bahwa perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik.

Perubahan medan magnet menghasilkan arus listrik yang disebut arus listrik induksi, selain itu perubahan medan magnet juga mengasilkan beda potensial yang disebut Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi. Proses induksi elektromagnetik juga dapat bekerja sebalikannya, yakni pergerakan arus listrik dapat menghasilkan medan magnetik. 

B. Fluks Magnet

Fluks magnetik adalah jumlah total medan magnet yang melewati suatu penampang tertentu secara tegak lurus. Fluks magnetik juga sering diartikan sebagai kerapatan medan magnet. Secara sederhana, fluks magnet dapat divisualisasikan sebagai sejumlah garis medan magnet yang memotong tegak lurus suatu bidang. Perhatikan gambar berikut!

Ketika induksi magnetik menembus bidang secara tegak lurus besar nilai fluks sama dengan Induksi Magnetik B dikali dengan Luas Bidang A, atau secara matematis dapat ditulis:

= BA

Perhatikan gambar berikut!

Namun, ketika Induksi Magnetik menembus bidang dengan membentuk sudut, maka rumus Fluks Magnetik menjadi:

= BA cos

Keterangan :

: Sudut antara garis normal dengan sudut datang induksi magnet

C. Gaya Gerak Listrik Induksi

Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi adalah beda potensial yang muncul pada ujung-ujung sebuah kumparan akibat adanya perubahan fluks magnetik. Perhatikan gambar berikut!

Apabila penghantar/kumparan tersebut digerakkan atau diputar, maka jumlah garis-garis medan magnet yang menembus bidang kumparan (fluks magnet) akan berubah-ubah, akibatnya akan timbul gaya gerak listrik (beda potensial).

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi nilai GGL induksi adalah sebagai berikut:

1. Kekuatan magnet, Semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.
2. Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.
3. Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.

Berikut rumus GGL induksi:

v : Kecepatan penghantar/kumparan digerakkan (m/s)

C. Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik

Michael Faraday menyelidiki tentang hubungan antara GGL induksi dengan perubahan fluks magnetik. Berikut bunyi hukum Faraday berkenaan dengan hal tersebut:

GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung suatu penghantar/kumparan adalah sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop pengantar/kumparan tersebut.

Michael Faraday

Adapun persamaan matematisnya dapat ditulis:

1. Pengaruh GGL induksi oleh Luas Bidang Kumparan

Berikut rumus pengaruh GGL induksi oleh luas bidang kumparan:

2. Pengaruh GGL induksi oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik

Berikut rumus pengaruh GGL induksi oleh perubahan besar induksi magnetik:

Contoh Soal

Sebuah kumparan berbentuk persegi dengan luas area sebesar 0,01 m². Apabila kumparan dilalui oleh medan magnet sebesar 200 T pada sudut 60^o terhadap garis normal, maka fluks magnet yang muncul adalah . . . .

= 2 Wb

Demikianlah pembahasan kita terkait Induksi Elektromagnetik. Terima kasih, semoga bermanfaat.