Pengertian dan Rumus Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi menurut Percobaan dan Bunyi Hukum Faraday

Berikut ini merupakan pembahasan tentang pengertian ggl induksi, gaya gerak listrik induksi, percobaan faraday, hukum faraday, pengertian gaya gerak listrik faraday, rumus ggl induksi, bunyi hukum faraday, contoh soal ggl induksi, hukum faraday 1, hukum induksi faraday.

Percobaan Faraday

Agar dapat memahami bagaimana terjadinya induksi elektromagnetik, mari kita lakukan percobaan Faraday pada kegiatan berikut!

Prosedur kerja:

1. Hubungkan ujung-ujung kumparan dengan galvanometer.

2. Gerakkan kutub utara magnet batang ke dalam kumparan (a). Amatilah jarum galvanometer.

3. Diamkan magnet batang beberapa saat di dalam kumparan (b). Amatilah jarum galvanometer.

4. Keluarkan kutub utara magnet batang dari kumparan (c). Amatilah jarum galvanometer.

5. Ulangi langkah 2 sampai langkah 4 dengan mengganti kutub utara dengan kutub selatan. Amatilah gerakan jarum galvanometer.

Gambar: Percobaan Faraday

Dari Kegiatan di atas kamu dapat mengamati bahwa ketika kamu menggerakkan kutub utara magnet batang ke dalam kumparan, jarum galvanometer menyimpang.

Akan tetapi ketika kamu mendiamkan magnet batang beberapa saat, jarum galvanometer kembali menunjuk ke angka nol atau tidak menyimpang.

Jarum galvanometer kembali menyimpang ketika kamu menggerakkan kutub utara magnet batang keluar dari kumparan yang berlawanan arah dengan ketika kamu menggerakkan kutub utara magnet batang ke dalam kumparan.

Pengertian GGL Induksi

Saat kamu mengganti kutub utara dengan kutub selatan magnet kemudian digerakkan masuk ke dalam kumparan, maka jarum galvanometer menyimpang dengan arah yang sama ketika kamu mengeluarkan kutub utara magnet batang keluar kumparan.

Apa yang menyebabkan jarum galvanometer menyimpang?

Jarum galvanometer menyimpang karena adanya arus listrik yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik ini mengalir karena timbulnya beda potensial di ujung kumparan saat kamu menggerakkan kutub magnet batang masuk atau keluar dari kumparan.

Beda potensial yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan dinamakan gaya gerak listrik induksi atau ggl induksi.

Apakah penyebab timbulnya ggl induksi? Perhatikan Gambar!

Gambar: Garis gaya magnetik akan bertambah jika magnet batang digerakkan mendekati kumparan.

Ggl induksi timbul ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar kumparan. Ketika magnet batang digerakkan mendekati kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan bertambah.

Sebaliknya, ketika magnet batang dijauhkan dari kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan akan berkurang. Jika magnet batang terus-menerus digerakkan masuk dan keluar kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan terus berubah.

Perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan menyebabkan beda potensial di ujung-ujung kumparan berbeda pula. Timbulnya beda potensial di ujungujung kumparan menyebabkan arus listrik mengalir di dalam kumparan.

Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan dinamakan arus induksi.

Rumus GGL Induksi

Besarnya gaya gerak listrik atau tegangan yang menimbulkan arus listrik pada percobaan Faraday sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melalui kumparan. Kesimpulan tersebut jika dituliskan secara matematis adalah sebagai berikut.

Keterangan:
N = jumlah lilitan
DF = fluks magnetik (Weber atau Wb)
Dt = perubahan waktu/selang waktu (sekon)
Ei = ggl induksi (volt)

Contoh Soal GGL Induksi

Sebuah kumparan dengan 3.000 lilitan, terjadi perubahan fluks magnetik 1.500 Wb selama selang waktu 2 sekon. Hitunglah besar ggl induksinya!

Jawab:
N = 3.000
ΔΦ = 1.500 Wb
Δt = 2 sekon

Ei = .... ?

Ei = -3.000 (1.500:2)
     = 2,25 x 106

Jadi di dalam kumparan tersebut timbul ggl induksi sebesar 2,25 × 10⁶ volt (tanda – menunjukkan arah ggl).

Tanda negatif menunjukkan arah gaya gerak listrik (ggl) Nah, apa yang terjadi ketika jumlah lilitan dalam kumparan ditambah?

Jika jumlah lilitan dalam kumparan diperbanyak, jarum galvanometer akan menyimpang lebih jauh. Hal ini menunjukkan bahwa arus listrik induksi yang mengalir melalui kumparan meningkat dan ggl induksi bertambah besar.

Selain dengan memperbanyak jumlah lilitan, ggl induksi dapat bertambah lebih besar jika kecepatan magnet yang memasuki kumparan dipercepat.

Faktor yang Mempengaruhi GGL Induksi

Jadi, besar kecilnya ggl induksi bergantung pada tiga faktor berikut.

1. Banyaknya lilitan kumparan.

2. Kecepatan gerak keluar-masuk magnet ke dalam kumparan.

3. Kuat magnet batang yang digunakan.

Dari Kegiatan percobaan Faraday di atas, kamu dapat mengamati bahwa jarum galvanometer menyimpang ke kanan ketika kamu menggerakkan kutub utara magnet batang memasuki kumparan, dan jarum galvanometer menyimpang ke kiri ketika kamu menggerakkan kutub utara magnet batang keluar kumparan.

Jika kamu terus menggerakkan magnet batang keluar-masuk kumparan, jarum galvanometer akan menyimpang ke kanan dan ke kiri secara berulang.

Hal ini membuktikan bahwa arus listrik dalam kumparan mengalir dalam dua arah, arus listrik seperti ini dinamakan arus listrik bolak-balik atau arus AC (Alternating Current).

Sama halnya seperti arus listrik yang berubah-ubah, polaritas tegangan pada ujung-ujung kumparan pun ikut berubah-ubah. Tegangan yang polaritasnya selalu berubah-ubah dinamakan tegangan listrik bolak-balik.