GGL Induksi.pdf

I.

Judul Percobaan

Percobaan GGL Induksi II.

Tujuan Percobaan

Untuk

membuktikan

terjadinya

induksi

elektromagnetik

dengan

menggunakan hukum Faraday. III.

Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam melakukan percobaan ini adalah sebagai berikut: 1. Dua buah kumparan yang memiliki jumlah lilitan berbeda (500 lilitan dan 1000 lilitan). 2. Dua buah magnet batang dengan kekuatan berbeda. 3. Satu buah Galvanometer dengan batas ukur sebesar -300 – 300 dan Nst sebesar 10. 4. Dua buah kabel penghubung. IV.

Landasan Teori

Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik list rik terdapat te rdapat medan magnet (artinya (artin ya listrik menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik (artinya magnet menimbulkan listrik) melalui eksperimen yang sangat sederhana (Halliday & Resnick, 1984). Timbulnya arus listrik pada suatu penghantar yang disebabkan oleh perubahan medan magnetik disebut induksi elektromagnetik. Gaya gerak listrik yang timbul di ujung – ujung penghantar akibat perubahan medan magnetik disebut gaya gerak listrik induksi ( ggl induksi). Arus listrik yang dihasilkan oleh ggl induksi dinamakan arus induksi.

Percobaan GGL Induksi

1

Sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus listrik pada kumparan itu. Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan (seperti gambar di bawah ini), jarum galvanometer menyimpang ke kanan dan ke kiri. Bergeraknya jarum galvanometer menunjukkan bahwa magnet yang digerakkan keluar dan masuk pada kumparan menimbulkan arus listrik. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL (gaya gerak listrik). GGL yang terjadi di ujung-ujung kumparan dinamakan GGL induksi. Arus lis trik hanya timbul pada saat magnet bergerak. Jika magnet diam di dalam kumparan, di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.

Gambar 1. Percobaan Faraday

Michael Faraday, seorang ilmuan berkebangsaan Jerman telah melakukan percobaan untuk menyelidiki hubungan antara gaya gerak listrik (ggl) induksi yang timbul antara ujung-ujung suatu loop penghantar dengan laju fluks magnetik. Simulasi percobaan Faraday tersaji sebagai berikut:


2

Gambar 2. Percobaan Faraday

Adapun hasil percobaan Faraday adalah sebagai berikut: 1. Arus listrik terjadi ketika magnet bergerak mendekat atau menjauh dan tidak terjadi ketika magnet dalam keadaan diam. 2. Gerakan magnet mendekat dan menjauh menimbulkan perubahan medan magnet. Dengan demikian arus listrik yang terjadi karena adanya perubahan medan magnet. 3. Makin cepat perubahan medan magnet terjadi, arus yang timbul semakin besar. Ini artinya kecepatan perubahan fluks magnetik mempengaruhi besar kecil arus listrik. 4. Arus dan beda potensial akibat perubahan fluks magnetik dinamikan arus dan tegangan induksi. 5. Gejala timbulnya arus dan tegangan akibat perubahan fluks magnetik dikenal dengan induksi elektromagnetik. Kesimpulan dari hasil percobaan Faraday, disebut dengan hukum Faraday yang berbunyi (Giancoli, 2001): “GGL induksi yang timbul antara ujung -ujung loop suatu penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetic yang dilengkapi oleh loop penghantar tersebut”. Hukum Faraday dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

   N

 t


……………………………………… (1)

3

Keterangan: : Besarnya ggl induksi



N

: Jumlah lilitan

 t

: Perubahan fluks yang menunjukan perubahan jumlah garis gaya magnet

yang keluar masuk kumpuran tiap satuan waktu (fluks adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang). Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan sudut jarum galvanometer. Jika sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar. Ada tiga faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu: 1. Kecepatan perubahan medan magnet; semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar. 2. Banyaknya lilitan; semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. 3. Kekuatan magnet; semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. Untuk memperkuat gejala kemagnetan pada kumparan dapat dengan jalan memasukkan inti besi lunak. GGL induksi dapat ditimbulkan dengan cara lain yaitu: 1. Memutar magnet di dekat kumparan atau memutar kumparan di dekat magnet. Maka kedua ujung kumparan akan timbul GGL induksi. 2. Memutus-mutus atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer yang di dekatnya terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat timbul GGL induksi. 3. Mengalirkan arus AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder didekatkan dapat timbul GGL induksi. Arus induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik induksi adalah GGL AC. Untuk mendapatkan suatu ggl induksi pada ujung-ujung kumparan, dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain (Suardana, 2007): 1. Menggerakkan sebatang magnet menjauhi atau mendekati kumparan, Percobaan GGL Induksi

4

2. Mengubah intensitas medan magnet, dan 3. Menggerakkan kumparan di sekitar medan magnet. Dalam percobaan ini akan ditempuh cara salah satu dari ketiga cara di atas, yaitu dengan menggerakkan sebatang magnet menjauhi atau mendekati kumparan yang diam. V.

Langkah-Langkah Percobaan

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan percobaan ini adalah sebagai berikut: 1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam melakukan percobaan GGL Induksi. 2. Menyusun alat dan bahan yang diperlukan dalam percobaan GGL Induksi seperti gambar di bawah ini.

Gambar 3. Set Up Percobaan GGL Induksi

3. Menggerakkan kutub utara magnet batang masuk ke dalam kumparan, sambil mengamati arah jarum galvanometer. 4. Mendiamkan magnet batang saat magnet berada di dalam kumparan, kemudian mengamati arah jarum galvanometer. 5. Menarik magnet batang ke luar kumparan sambil mengamati arah jarum galvanometer. 6. Membalik batang magnet (masukkan ujung Selatan) dengan melakukan langkah yang sama seperti langkah (3) sampai (5).


5

7. Mengganti magnet 1 dengan magnet 2, kemudian melakukan langkah yang sama seperti langkah (3) sampai (6). 8. Selanjutnya mengubah kumparan untuk variasi data, dan mengulang langkah (3) sampai langkah (7). 9. Mencatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan di bawah ini. Tabel 1. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 500 lilitan

Kutub Magnet

Arah Gerak Magnet

Arah Gerak Jarum Galvanometer

Masuk kumparan

U

Diam dalam kumparan Keluar kumparan Keluar masuk kumparan Masuk kumparan

S

Diam dalam kumparan Keluar kumparan Keluar masuk kumparan

Tabel 2. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 1000 lilitan

Kutub Magnet

Arah Gerak Magnet


Masuk kumparan

U


S



6


Kutub Magnet

Arah Gerak Magnet


Masuk kumparan

U


S



Kutub Magnet

Arah Gerak Magnet


Masuk kumparan

U


S


VI.

Teknik Analisis Data

Teknik analisis data yang digunakan adalah secara kualitatif. Adapun analisis yang dilakukan adalah arah penyimpangan jarum galvanometer serta besarnya penyimpangan jarum galvanometer. Teknik analisis data digunakan untuk membuktikan terjadinya induksi elektromagnetik dalam Hukum Faraday serta mengetahi pengaruh jumlah lilitan dan kecepatan gerak magnet terhadap besar GGL induksi yang ditimbulkan.


7

VII. Data Hasil Percobaan

Adapun data hasil percobaan yang diperoleh dari percobaan medan magnet disekitar arus listrik dapat dilihat dalam tabel berikut ini. Tabel 5. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 500 lilitan

Kutub Magnet

Arah Gerak Magnet Masuk kumparan

U

S

Diam dalam kumparan

Arah Gerak Jarum Galvanometer Menyimpang ke kanan Tidak menyimpang (diam/berada di titik nol)

Keluar kumparan

Menyimpang ke kiri

Keluar masuk kumparan

Menyimpang ke kiri dan ke kanan

Masuk kumparan

Menyimpang ke kiri

Diam dalam kumparan

Tidak menyimpang (diam/berada di titik nol)

Keluar kumparan

Menyimpang ke kanan


Menyimpang ke kanan dan ke kiri


Kutub Magnet


U

S

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kiri



Masuk kumparan

Menyimpang ke kiri

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kanan




8


Kutub Magnet


U

S

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kiri



Masuk kumparan

Menyimpang ke kiri

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kanan




Kutub Magnet


U

S

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kiri



Masuk kumparan

Menyimpang ke kiri

Diam dalam kumparan


Keluar kumparan

Menyimpang ke kanan



VIII. Analisis Data

Berdasarkan hasil percobaan di atas, diperoleh data bahwa jarum galvanometer akan bergerak ketika magnet digerakan ke dalam atau ke luar kumparan dan akan diam ketika magnet didiamkan didalam kumparan. Hal ini


9

menunjukkan bahwa pergerakan magnet pada kumparan akan menghasilkan arus listrik dan ketika magnet didiamkan maka tidak ada arus listrik yang dihasilkan. Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh praktikan, maka dapat dilakukan analisis data sebagai berikut. 1)

Percobaan menggunakan kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan

Ketika ujung magnet batang pada kutub utara dimasukkan ke dalam kumparan terjadi penyimpangan pada jarum galvanometer ke arah kanan, hal tersebut terjadi karena saat ujung magnet batang dimasukan ke dalam kumparan maka jumlah garis gaya pada magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis gaya tersebut menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Kondisi ujung kumparan yang sedang didekati kutub utara tersebut memiliki sifat kutub utara, sehingga saling tolak-menolak. Seperti yang sudah diketahui, medan magnet kutub utara memiliki arah garis gaya yang keluar. Maka garis-garis gaya pada kumparan memiliki arah yang keluar, terbukti dengan arah galvanometer yang menyimpang ke arah kanan. Ketika ujung

magnet didiamkan dalam kumparan, maka tidak terjadi

perubahan fluks magnetik sehingga jarum penunjuk pada galvanometer tidak menyimpang melainkan menunjukkan angka nol. Dengan kata lain, tidak adanya perubahan fluks magnetik ini akan mengakibatkan arus induksi adalah sama dengan nol sehingga pada keadaan seperti ini tidak terdapat arus listrik dalam kumparan. Ketika kutub utara dijauhkan atau keluar dari kumparan, arah arus yang timbul berlawanan dengan arahnya ketika kutub dimasukkan. Pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan terjadi pengurangan fluks magnetik dalam kumparan, akibatnya pada kumparan timbul fluks induksi yang menentang pengurangan fluks magnet, sehingga selalu fluks totalnya konstan. Arah medan yang timbul di dalam kumparan menentang penarikan kutub magnet menjauhi kumparan. Ujung kumparan berubah menjadi kutub selatan. Karena itu kutub magnet yang menjauhi kumparan ditarik oleh ujung kumparan. Medan magnet kutub selatan memiliki arah garis gaya yang masuk. Maka garis-garis gaya pada Percobaan GGL Induksi

10

kumparan memiliki arah masuk ke dalam kumparan, terbukti dengan arah galvanometer yang menyimpang ke arah kiri. Ketika kumparan diberikan perlakuan berbeda, yaitu dengan memasukkan dan mengeluarkan ujung magnet batang secara cepat pada kumparan, maka hal yang terjadi adalah penyimpangan pada jarum Galvanometer ke arah kiri dan kanan secara bergantian. Hal ini menunjukkan bahwa jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah dan berkurang sesuai dengan perlakuan yang diberikan. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya terjadi karena ujung magnet batang dimasukan ke dalam kumparan sehingga hal ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan

menyebabkan

arus

listrik

mengalir

menggerakkan

jarum

galvanometer. Sedangkan berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini terjadi karena ujung magnet batang dikeluarkan dari dalam kumparan sehingga hal ini juga akan menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Apabila ujung magnet batang yang dimasukkan pada kumparan diubah, yaitu ujung magnet yang dimasukkan adalah kutub selatan maka yang terjadi adalah sama dengan yang dialami pada batang magnet yang dimasukkan kutub utara, akan tetapi arah penyimpangannya berubah menjadi sebaliknya, yaitu apabila ujung magnet pada kutub selatan dimasukkan ke dalam kumparan maka jarum penunjuk pada galvanometer akan menyimpang ke arah kiri, ketika batang magnet didiamkan dalam kumparan jarum penunjuk pada galvanometer akan diam atau menunjukkan titik nol, saat dikeluarkan jarum penunjuk akan menyimpang kanan, dan saat dimasukkan dan dikeluarkan secara cepat akan mengalami penyimpangan ke arah kanan dan ke kiri secara bergantian. 2)

Percobaan menggunakan kumparan dengan jumlah lilitan 1000 lilitan

Pada percobaan ini dilakukan perlakuan yang berbeda, yaitu dengan mengganti kumparan dengan kumparan yang memiliki jumlah lilitan yang lebih banyak yaitu 1000 lilitan. Adapun hal yang terjadi adalah sama seperti saat kumparan yang digunakan dengan jumlah 500 lilitan. Namun perbedaan yang terlihat yaitu besarnya sudut penyimpangan pada galvanometer, dimana Percobaan GGL Induksi

11

penyimpangan yang terjadi pada kumparan dengan 1000 lilitan adalah lebih besar dari kumparan dengan 500 lilitan. Selain dengan mengubah kumparan yang jumlah lilitannya berbeda, perlakuan berbeda juga dilakukan dengan menggantikan magnet batang yang digunakan dengan magnet batang yang memiliki kekuatan atau daya tarik yang berbeda. Dengan mengganti magnet batang yang digunakan dengan magnet batang yang lebih kuat, maka tidak terlihat adanya perbedaan yang terjadi baik pada kumparan maupun arah penyimpangan pada galvanometer. Namun yang terlihat adalah perubahan sudut simpangan pada jarum penunjuk galvanometer, dimana sudut simpangan yang terjadi adalah semakin besar dari sebelumnya. IX.

Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan analisis data yang dilakukan, maka diperoleh hasil analisi data sebagai berikut. 9.1

a)

Hasil Analisis Data

Untuk kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan 

Kutub Utara Magnet: 1) Ketika ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. 2) Ketika ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum

galvanometer

tidak

bergerak/diam,

jarum

penunjuk

menunjukkan angka nol. 3) Ketika ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri. 4) Ketika ujung magnet

batang digerakkan keluar masuk kumparan,

jarum galvanometer menunjukan ke kiri dan ke kanan secara bergantian. 

Kutub Selatan Magnet: 1) Ketika ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri.


12

2) Ketika ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum

galvanometer

tidak

bergerak/diam,

jarum

penunjuk

menunjukkan angka nol. 3) Ketika ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. 4) Ketika ujung magnet

batang di gerakan keluar masuk kumparan,

jarum galvanometer menunjukan ke kanan dan ke kiri secara bergantian. b)

Untuk kumparan dengan jumlah lilitan 1000 lilitan 

Kutub Utara Magnet: 1) Ketika ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan. 2) Ketika ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum

galvanometer

tidak

bergerak/diam,

jarum

penunjuk

menunjukkan angka nol. 3) Ketika ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan. 4) Ketika ujung magnet


jarum galvanometer menunjukan ke kiri dan ke kanan secara bergantian. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan. 

Kutub Selatan Magnet: 1) Ketika ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan.


13

2) Ketika ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum

galvanometer

tidak

bergerak/diam,

jarum

penunjuk

menunjukkan angka nol. 3) Ketika ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan. 4) Ketika ujung magnet


jarum galvanometer menunjukan ke kanan dan ke kiri secara bergantian. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan. c)

Untuk magnet dengan kekuatan yang lebih besar Untuk magnet dengan kekuatan atau daya tarik yang lebih besar, maka sudut simpangan yang terjadi akan semakin besar pula, namun arah simpangan pada jarum penunjuk galvanometer tetap seperti pada saat menggunakan magnet yang lebih lemah.

d)

Untuk pengaruh banyak lilitan Terdapat perbedaan dari pengaruh banyaknya jumlah lilitan pada kumparan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan. Pada percobaan yang menggunakan 1000 lilitan, penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi lebih besar daripada percobaan yang menggunakan 500 lilitan. Hal ini sesuai dengan persamaan dari Hukum Faraday adalah sebagai berikut:    N

 t

……………………………………… (2)

Keterangan: 

N

: Besarnya ggl induksi : Jumlah lilitan


14

 t

: Perubahan fluks yang menunjukan perubahan jumlah garis gaya

magnet yang keluar masuk kumpuran tiap satuan waktu (fluks adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang). Berdasarkan persamaan di atas, besarnya ggl induksi sebanding dengan banyaknya jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka semakin besar ggl induksi yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya, semakin sedikit jumlah lilitan maka semakin kecil ggl induksi yang dihasilkan. Hal ini terbukti dari lebih besarnya penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi pada kumparan yang memiliki 1000 lilitan dibandingkan kumparan dengan 500 lilitan. Apabila medan magnet yang dihasikan besar, maka fluks magnetik yang dihasilkan besar pula, sehingga ggl induksi yang dihasilkan juga besar. Hal ini ditunjukkan dengan lebih besarnya simpangan yang dihasilkan oleh magnet kuat dibandingkan dengan magnet yang lemah. 9.2

Pembahasan

Berdasarkan hasil analisis yang diperoleh, maka besarnya ggl induksi sebanding dengan banyaknya jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka semakin besar ggl induksi yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya, semakin sedikit jumlah lilitan maka semakin kecil ggl induksi yang dihasilkan. Hal ini terbukti dari lebih besarnya penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi pada kumparan yang memiliki 1000 lilitan dibandingkan kumparan dengan 500 lilitan. Ini menunjukkan bahwa ggl induksi yang dihasilkan kumparan dengan 1000 lilitan lebih besar dari ggl induksi yang dihasilkan oleh kumparan yang memiliki 500 lilitan. Apabila medan magnet yang dihasilkan besar, maka fluks magnetik yang dihasilkan besar pula, sehingga ggl induksi yang dihasilkan juga besar. Hal ini ditunjukkan dengan lebih besarnya simpangan yang dihasilkan oleh magnet kuat dibandingkan dengan magnet yang lemah. Dari analisis data yang dilakukan tentunya terdapat beberapa kesalahan dan kendala yang dialami pada saat melakukan percobaan. Adapun kesalahankesalahan yang terjadi dalam percobaan ini, yaitu:


15

1. Kesalahan umum, yaitu kesalahan yang disebabkan karena kekeliruan manusia. Misalnya kesalahan dalam pembacaan skala yang ditunjukkan oleh Galvanometer. 2. Kesalahan

sistematis,

yaitu

kesalahan

yang

disebabkan

oleh

alat

ukur/instrumen dan pengaruh lingkungan pada saat melakukan percobaan. Misalnya keadaan kabel penghubung yang kurang baik, sehingga agak mengganggu arus listrik yang dihasilkan. 3. Kesalahan acak, yaitu kesalahan yang tidak diketahui secara pasti penyebabnya, tetapi berpengaruh terhadap hasil percobaan yang diperoleh. Sedangan kendala yang dihadapi pada saat melakukan percobaan yaitu kesulitan dalam pembacaan skala galvanometer karena gerakan jarum penunjuk yang terlalu cepat, sehingga pembacaan yang dilakukan kurang akurat. Namun secara umum kesalahan dan kendala yang dihadapi dalam percobaan ini bukan merupakan kendala yang serius, karena dalam percobaan ini data hanya dianalisis secara kualitatif. X.

Simpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Dari hasil percobaan dan pembahasan dapat diketahui bahwa disekitar medan magnet yang digerakkan terdapat arus listrik yang disebut GGL Induksi. 2. Besar GGL Induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu: 

Jumlah lilitan pada kumparan,



Kecepatan gerak magnet keluar-masuk kumparan, dan



Kekuatan magnet batang yang digunakan.

3. Gaya gerak listrik (ggl) induksi yang terjadi antara ujung-ujung suatu loop kawat berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi loop kawat tersebut. Atau dapat dinyatakan gaya gerak listrik induksi timbul tidak hanya pada penghantar yang digerakkan dalam medan


16

magnetik saja, tetapi ggl induksi terjadi setiap ada perubahan fluks magnetik. XI.

Pertanyaan dan Jawaban Pertanyaan

11.1

1)

Pertanyaan

Apakah jarum Galvanometer menyimpang ketika magnet diam di dalam kumparan? Mengapa?

2)

Apakah jarum Galvanometer menyimpang ketika magnet batang digerakkan masuk dan keluar kumparan? Mengapa? Tentukan arah penyimpangannya.

3)

Jawab pertanyaan 1 dan 2) kembali jika magnet batang diganti dengan magnet yang lebih kuat?

4) 11.2

1)

Simpulkan hasil percobaan Anda Jawaban Pertanyaan

Jarum galvanometer tidak menyimpang pada saat magnet didiamkan dalam kumparan, karena arus induksi akan ada ketika adanya perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik akan ada jika magnet yang ada dalam kumparan digerakan, semakin cepat perubahan fluks magnetik maka akan semakin kuat arus induksi yang didapatkan. Begitu juga sebaliknya semakin pelan perubahan fluks magnetik maka akan semakin lemah arus induksi yang akan didapatkan. Pada kasus ini magnet tidak digerakan, maka tidak akan ada perubahan fluks magnetik yang terjadi sehingga tidak akan ada arus induksi yang dihasilkan dan galvanometer yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur kuat arus induksi ini akan diam tak menunjukan terjadinya pergerakan jarum, hal ini karena tidak ada arus yang dideteksi.

2)

Jarum galvanometer menunjukan penyimpangan pada saat magnet digerakan keluar masuk kumparan, karena arus listrik akan ada ketika adanya perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik akan ada jika magnet yang ada dalam kumparan digerakan, semakin cepat perubahan fluks magnetik maka akan semakin kuat arus induksi yang


17

didapatkan begitu juga sebaliknya semakin pelan perubahan fluks magentik maka akan semakin lemah arus induksi yang akan didapatkan. Pada kasus ini magnet digerakan keluar masuk kumparan, maka akan ada perubahan fluks magnetik yang terjadi sehingga menghasilkan arus induksi dan galvanometer yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur kuat arus induksi ini akan menunjukan terjadinya pergerakan jarum yang menandakan adanya arus induksi pada sistem yang diukur. Ketika kutub utara magnet di masukkan ke dalam kumparan, ujung kumparan

akan

berubah

menjadi

kutub

utara

untuk

menolak

pertambahan fluks, akibatnya jarum galvanometer menunjukkan ke arah kanan. Demikian pula pada saat kutub utara dikeluarkan dari kumparan, ujung kumparan menjadi kutub selatan untuk menentang pengurangan fluks magnetik sehingga arah galvanometer menunjuk ke arah kiri. Selanjutnya jika kutub selatan magnet dimasukkan, ujung kumparan menjadi kutub selatan dan jarrum galvanometer menunjuk ke arah kiri. Dan ketika kutub selatan magnet digerakkan keluar kumparan, ujung kumparan menjadi kutub utara sehingga arah jarum galvanometer ke arah kanan. 3)

(Mengikuti pertanyaan 1 dan 2), jika magnet diganti dengan menggunakan magnet yang lebih kuat maka: a)

Saat magnet didiamkan pada kumparan Magnet yang didiamkan pada kumparan tidak akan menghasilkan

arus induksi, sebab arus induksi akan dihasilkan apabila ada perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik ini akan ada jika magnet digerakan keluar masuk kumparan, namun jika magnet didiamkan maka tidak akan ada arus induksi yang dihasilkan walaupun magnet yang digunakan memiliki kekuatan yang lebih. Maka jarum galvanometer tidak akan bergerak, sebab tidak ada arus induksi yang diteteksi. b)

Saat magnet digerakan keluar masuk kumparan Jika magnet batang diganti dengan magnet yang lebih kuat maka

arah penyimpangan galvanometernya lebih kuat dibandingkan magnet yang lemah. Hal ini terjadi dikarenakan garis gaya yang timbul makin


18

banyak. Dengan luasan yang sama maka fluk magnetik yang tercipta adalah besar. Perubahan fluk yang terjadipun semakin besar. Seperi yang sudah kita ketahui bahwa laju perubahan fluk berbanding dengan ggl induksi maka semakin besar laju perubahan fluk yang dikarenakan makin besarnya jumlah fluk akan mengakibatkan ggl induksi yang makin besar dan tentunya menimbulkan kuat arus yang semakin besar pula. Pada galvanometer akan terdeteksi dan terlihat penyimpangan dari jarum yang makin besar. Untuk arah yang ditunjukkan galvanometer sama seperti penjelasan di atas, hanya saja penyimpangan jarum galvanometer lebih kuat dibandingkan dengan magnet dengan kekuatan yang lebih lemah. 4)

Simpulan yang dapat diambil dari hasil percobaan GGL Induksi yang telah dilakukan adalah disekitar medan magnet yang digerakkan terdapat arus listrik yang disebut GGL Induksi. Besar GGL Induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu: 1)Jumlah lilitan pada kumparan, 2)Kecepatan gerak magnet keluar-masuk kumparan, dan 3)Kekuatan magnet batang yang digunakan.


19

GGL Induksi.pdf

Recommend Documents