GGL Induksi akibat Perubahan Medan Magnetik - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang GGL induksi kawat penghantar dalam pengaruh medan magnetik. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang GGL induksi akibat pengaruh medan magnetik. Bagaimana jika sebuah magnet batang digerakan pada sebuah kumparan listrik yang mengandung medan magnet? Simak ulasan berikut.

GGL Induksi akibat Perubahan Medan Magnetik

Gambar di atas menunjukan sebuah kumparan kawat yang dihubungkan dengan sebuah galvanometer. Jika magnet batang yang berada di dekatnya dalam kondisi diam, maka jarum galvanometer tidak akan bergerak. Namun, jika magnet digerakkan, baik mendekati maupaun menjahui kumparan, maka jarum galvanometer akan bergerak. Mengapa bisa demikian? simak kelanjutannya.

Saat kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam atau keluar dari kumparan, jumlah garis-garis gaya magnetik yang terdapat di dalam kumparan akan bertambah. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi ini akan menyebabkan arus listrik mengalir, lalu menggerakkan jarum galvanometer. Sebaliknya, saat kutub utara magnet batang dalam keadaan diam, jumlah garis-garis gaya magnet di dalam kumparan akan tetap. Oleh karena jumlah garis-garis gaya magnetiknya tetap, maka tidak akan terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik, sehingga jarum galvanometer tidak akan bergerak.

Jadi, dari uraian diatas dapat diketahui bahwa perubahan medan magnet dapat mempengaruhi timbulnya GGL induksi. Arus listrik yang ditimbulkan GGL induksi disebut arus induksi. Jika suatu kumparan terdiri dari N lilitan dengan luasan kumparan yang tetap, maka besar GGL induksi yang diakibatkan medan magnet dapat dicari dengan persamaan berikut ini.

εind=−NdΦBdt=−Nd(BAcos⁡θ)dt=−NAcos⁡θdBdt

−NAcosθdBdt

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

Tanda negatif menunjukan bahwa arah GGL induksi selalu berlawanan dengan arah arus yang terbentuk (Hk. Lenz). Jika sudut θ konstan dan laju perubahan kuat medan magnetiknya tetap (tidak bergantung waktu), maka berlaku persamaan berikut ini.

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{(B_{2} - B_{1})}{(t_{2} - t_{1})} \cos θ$

Keterangan:

ε_{i n d}

= GGL induksi (V);
A = luasan kumparan (m2);
N = jumlah lilitan;
B1 = kuat medan magnetik awal yang diukur pada waktu t1 (T);
B2 = kuat medan magnetik akhir yang diukur pada waktu t2 (T); dan
θ = sudut medan magnetik dengan normal bidang, di mana jika arah medan magnet sejajar dengan normal bidang, maka sudutnya bernilai 0o.

Contoh Soal

Sebuah kumparan dengan luas 1 m2 memiliki 1000 lilitan. Jika terjadi perubahan medan magnetik 8 T dalam selang waktu 4 s dan arah medan magnet sejajar dengan normal bidang, maka berpakah besar GGL induksi yang terjadi?
Penyelesaian:
Diketahui:
A = 1 m2
N = 1000
ΔB = 8 T
Δt = 4 s
θ = 0
Ditanyakan: GGL induksinya?
Jawab:

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - (1000) (1) (\frac{8}{4}) \cos 0^{o}$

$ε_{i n d} = - 2000$ V

Jadi, besar GGL induksi yang terbentuk adalah 2000 V.

Untuk mengasah pemahaman kalian tentang topik ini, kerjakan soal-soal yang telah tersedia. Selamat belajar!!

GGL Induksi akibat Perubahan Medan Magnetik

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{(B_{2} - B_{1})}{(t_{2} - t_{1})} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{(B_{2} - B_{1})}{(t_{2} - t_{1})} \cos θ$

Keterangan:

Contoh Soal

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - (1000) (1) (\frac{8}{4}) \cos 0^{o}$

$ε_{i n d} = - (1000) (1) (\frac{8}{4}) \cos 0^{o}$

$ε_{i n d} = - 2000$ V

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

GGL Induksi akibat Perubahan Medan Magnetik

εind=−NdΦBdt=−Nd(BAcosθ)dt=−NAcosθdBdt

εind=−NdΦBdt=−Nd(BAcosθ)dt=−NAcosθdBdt

εind=−NdΦBdt=−Nd(BAcosθ)dt=−NAcosθdBdt

εind=−NAΔBΔtcosθ εind=−NAΔBΔtcos⁡θ

εind=−NA(B2−B1)(t2−t1)cosθ εind=−NA(B2−B1)

(t2−t1)cos⁡θ

Keterangan:

Contoh Soal

εind=−NAΔBΔtcosθ εind=−NAΔBΔtcos⁡θ

εind=−(1000)(1)(84)cos0o εind=

−(1000)(1)(84)cos⁡0o

εind=−2000 εind=−2000 V

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N \frac{d Φ_{B}}{d t} = - N \frac{d (B A \cos θ)}{d t} = - N A \cos θ \frac{d B}{d t}$

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{(B_{2} - B_{1})}{(t_{2} - t_{1})} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{(B_{2} - B_{1})}{(t_{2} - t_{1})} \cos θ$

$ε_{i n d} = - N A \frac{Δ B}{Δ t} \cos θ$

$ε_{i n d} = - (1000) (1) (\frac{8}{4}) \cos 0^{o}$

$ε_{i n d} = - (1000) (1) (\frac{8}{4}) \cos 0^{o}$

$ε_{i n d} = - 2000$ V