Gaya Gerak Listrik Induksi – Pengertian, Rumus, & Penerapan

Halo pembaca sobatcloud.com! Gue mau cerita nih. Jadi pas kecil gue pernah pergi ke suatu mall di Jakarta. Kebetulan kondisinya di malam hari dan hujan badai.

Tiba-tiba suasana berubah jadi mencekam, pas suasana jadi gelap dan semua toko terlihat tutup. Ternyata mall tersebut padam listriknya!

Tapi suasana mencekam itu nggak berlangsung lama. Terdengar bunyi “jegrek” ketika semua lampu dan listrik di mall tersebut menyala. Semua orang menghela nafas dengan wajah bahagia.

Gue penasaran dong kok bisa nyala lagi sih secepat itu? Padahal orang di sekitar gue pada bilang kalau terjadi pemadaman listrik di beberapa wilayah Jakarta gitu.

Orang tua gue bilang kalau itu adalah ulahnya si genset atau generator set. Sebuah alat yang bisa mengubah energi kinetik (gerak) menjadi energi listrik. 

Generator dapat mengubah energi kinetik jadi listrik.
Ilustrasi Generator, Alat yang Menerapkan GGL Induksi (Arsip sobatcloud.com)

Terus apa hubungannya sama materi yang bakal gue bahas kali ini? Ternyata, ini ada hubungannya lho. Lebih tepatnya sama materi induksi elektromagnetik dan gaya gerak listrik induksi karena genset bekerja dengan prinsip tersebut.

Nah langsung aja yuk simak pembahasan di bawah ini tentang induksi elektromagnetik dan salah satu penerapannya ke teknologi lewat gaya gerak listrik induksi, cus!

Apa itu GGL Induksi

Sobat pasti tau deh, kalo misalnya listrik itu sumbernya dari apa. Bisa dari baterai, petir, atau generator. Tapi tau gak sih kalo magnet juga bisa menghasilkan listrik?

Cara ini dikemukakan sama Michael Faraday, yaitu lewat induksi elektromagnetik.

Michael Faraday adalah salah satu ilmuwan yang berkontribusi pada hukum induksi elektromagnetik
Foto Michael Faraday (Dok. Wikimedia Commons)

Induksi elektromagnetik adalah cara untuk menghasilkan magnet lewat perubahan fluks. Salah satu syarat dari adanya perubahan fluks adalah magnet yang harus digerakkan menjauh atau mendekat ke dalam lilitan.

Konsep induksi elektromagnetik.
Gambaran Konsep Induksi Elektromagnetik (Arsip sobatcloud.com)

“Ketika magnet diam, tidak ada listrik yang mengalir. Tapi ketika magnet bergerak mendekat atau menjauh, muncul arus listrik yang mengalir” – Michael Faraday.

Tapi sebelum masuk ke GGL, elo perlu tau lebih dulu nih tentang fluks magnetik.

BACA JUGA :  6 Cara Belajar yang Efektif untuk Siswa SMP Supaya Dapat Nilai yang Maksimal

Fluks Magnetik

Apa itu fluks magnetik? Fluks magnetik adalah banyaknya garis medan magnet yang memotong tegak lurus permukaan.  

Elo bisa liat cara menghitung fluks magnetik di bawah ini.

Konsep fluks magnetik ggl induksi.
Gambaran Konsep Fluks Magnetik (Arsip sobatcloud.com)

Pengertian GGL Induksi

Jadi apa ya pengertian dari ggl induksi? Sebelumnya, balik dulu nih ke fluks magnetik. 

Ingat lagi yah, arus listrik induksi muncul kalau magnetnya bergerak. Nah untuk arus listrik itu bisa muncul artinya harus ada beda potensial di ujung kumparan. Yang nantinya bakal menghasilkan gaya gerak listrik induksi atau GGL Induksi.

Berarti, gaya gerak listrik induksi atau ggl induksi adalah beda potensial pada ujung-ujung kumparan yang akan menghasilkan arus listrik induksi.

Arus listrik induksi muncul selama ada perubahan fluks magnetik.

So, bagaimana cara menghasilkan ggl induksi? Coba lihat gambar di bawah ini deh.

Cara menimbulkan ggl induksi harus dimulai dengan fluks magnetik.
Gambaran Munculnya GGL Induksi (Arsip sobatcloud.com)

Terus apa aja sih faktor-faktor yang mempengaruhi ggl induksi?

Nah, faktor-faktor yang mempengaruhi ggl induksi ada 5 nih, yaitu: 

  1. Jumlah lilitan, apabila semakin banyak jumlah lilitannya maka ggl induksinya akan semakin besar
  2. Kemudian, yang mempengaruhi ggl induksi pada kumparan adalah kuat medan magnet atau kekuatan magnet itu sendiri. Apabila kuat medan magnetnya semakin besar pada kumparan, maka ggl induksinya akan semakin besar.
  3. Bahan penyusun lilitan, jika lilitan terbuat dari bahan feromagnetik, maka besarnya ggl induksi semakin besar
  4. Kecepatan gerak magnet, jika gerakan magnetnya semakin cepat maka ggl induksi yang timbul akan semakin besar.
  5. Terakhir, besarnya ggl induksi dipengaruhi oleh luas bidang kumparan. Jika luas kumparannya semakin besar maka ggl induksinya akan semakin besar.

Jadi, kalau ditanya gimana cara memperbesar ggl induksi? Jawabannya ya memperbesar kelima faktor yang menimbulkan ggl induksi, ok?

Terus, arus listrik itu muncul selama ada perubahan fluks magnetik. Lebih lanjutnya terdapat pada Hukum Induksi Faraday.

Rumus GGL Induksi

Terus gimana nih, cara buat menghitung besar ggl induksi? Apa ya rumus ggl induksi?

Buat ngerti rumus ggl induksi, elo harus ngerti tentang hukum Faraday dan hukum Lenz terlebih dahulu. Penjelasan tentang hukum Faraday dan hukum Lenz bisa elo lihat di section berikutnya, ya.

BACA JUGA :  Gimana sih Contoh Soal ZenCore?

Pertama, kita skip dulu ke rumus ggl induksi. Elo perlu paham bahwa besarnya GGL induksi sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik dan banyak lilitan kumparan (loop kumparan).

Jadi elo bisa lihat cara menghitung ggl induksi di bawah ini.

Rumus ggl induksi dan cara menghitung ggl induksi
Rumus GGL Induksi (Arsip sobatcloud.com)

Terus apa satuan ggl induksi? Ggl induksi Seperti yang tertulis pada gambar di atas, menggunakan satuan volt atau biasa dilambangkan dengan “xi”

GGL induksi dilambangkan dengan volt atau xi induksi.
Simbol GGL Induksi

Hukum Faraday GGL Induksi

Menurut Faraday GGL induksi pada kumparan adalah sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. 

Artinya, semakin cepat terjadinya perubahan fluks magnetik, semakin besar GGL induksi yang timbul.

Dalam simbol, bisa disimpulkan kayak gini.

ggl induksi sama sebanding dengan perubahan fluks magnetik.
GGL Induksi = dTheta(Fluks magnetik)/perubahan waktu

Selain itu GGL induksi juga sebanding dengan banyaknya lilitan kawat. GGL Induksi yang timbul sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik. 

Ggl induksi sebanding dengan banyaknya lilitan kawat.
N = Jumlah lilitan kawat

Teori hukum induksi Faraday ini bakal disempurnakan oleh hukum Lenz, lanjut yuk!

Hukum Lenz

Menurut Lenz, ggl induksi akan berlawanan arah dengan perubahan fluks magnetik. Karena polaritas ggl induksi selalu menghasilkan fluks induksi yang menentang perubahan fluks utama yang melalui loop kumparan. 

Ilustrasi hukum lenz ggl induksi.
Gambaran Hukum Lenz (Arsip sobatcloud.com)

“Ggl induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan fluks utama.“ – Hukum Lenz

Maka bisa disimpulkan kalau bentuk dan fluks magnetik akan selalu menentang. Arus induksi cenderung mempertahankan fluks utama awal yang melalui loop atau kumparan.

Lebih lengkapnya, elo bisa liat materi hukum Lenz di bawah ini!

Baca juga: Hukum Lenz – Bunyi, Rumus, Aplikasi, dan Contoh Soalnya

Alat-alat yang Menerapkan GGL Induksi

By the way, tau nggak sih kalo ggl induksi ini nggak cuman dipakai untuk belajar aja? Tapi ggl induksi ada penerapannya di kehidupan sehari-hari lho.

Karena prinsipnya si ggl induksi ini memang untuk mengubah energi kinetik menjadi listrik, jadi memang fungsi sehari-harinya banyak dipakai pada alat yang menghasilkan listrik.

Contohnya kayak genset (generator set), trafo listrik, dan dinamo.

Prinsip kerja mereka semua sama kok. Yaitu rotor atau magnet yang ada di dalam mesin alat-alat tersebut akan bergerak dan pada akhirnya bakal menghasilkan energi listrik.

Contoh Soal GGL Induksi

Hayo… udah pada ngerti belum nih? Kalo misalnya udah, kita coba kerjain soal-soal tentang ggl induksi yuk! Cus…

BACA JUGA :  Pohon Silsilah Keluarga dan Kelainan Genetik di Dalamnya – Materi Biologi Kelas 12

Contoh Soal 1

Sumber dari ggl atau gaya gerak listrik adalah…

A. Magnet yang bergerak di sekitar kumparan

B. Muatan listrik yang ada di sekitar kumparan

C. Magnet yang diam di sekitar kumparan

D. Interaksi kutub-kutub magnet di sekitar kumparan 

E. Dua buah magnet yang mengenai kumparan

Jawaban:

Buat jawab ini, sebenernya elo udah bisa nebak dari konsep induksi elektromagnetik itu sendiri. Jadi, ggl itu nggak akan ada kalau perubahan fluks tidak terjadi. Nah untuk ada perubahan fluks, maka magnet harus digerakkan. Jadi jawabannya adalah A. Magnet yang bergerak di sekitar kumparan

Contoh Soal 2

Pada sebuah praktikum fisika dilakukan pengamatan pada sepotong penghantar. Penghantar itu ditarik dalam dua buah medan magnet dengan perubahan fluks sebesar 10 Wb/s dan 5 Wb/s, berapa perbandingan GGL induksinya?

A. 10:5

B. 3:2

C. 1:5

D. 2:1

E. 4:1

Jawaban:

Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 65
Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 66

Inget prinsipnya, ggl induksi sebanding dengan perubahan fluksnya. Karena nilai lain tidak berubah, maka:

Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 67

Atau 2:1, jadi jawabannya adalah D. 2:1

Contoh Soal 3

Jika sebuah kumparan 40 lilitan mengalami perubahan fluks sebesar 0,05 Wb setiap 0,25 sekon, berapa nilai GGL induksinya?

A. 6

B. 7

C. 8

D. 9

E. 10

Jawaban:

Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 68
Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 69
Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 70
Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 71

Jadi, hasilnya adalah C. 8 volt

Contoh Soal 4

Alat berikut yang menerapkan ggl induksi adalah…

A. Pompa air

B. Dinamo

C. Televisi

D. Blender

E. Setrika

Hayoo.. Kira-kira jawabannya apaa? Kalau baca tuntas artikel ini pasti tau jawabannya deh. Prinsip dari ggl induksi adalah menciptakan arus listrik dari adanya gerakan magnet di sekitar kumparan. Dalam kata lain, ggl induksi mengubah energi kinetik menjadi listrik. Berarti jawabannya adalah B. Dinamo karena alat tersebut memiliki rotor atau magnet yang bergerak sehingga menimbulkan aliran listrik.

Yeay kelar juga! Semoga elo paham dengan materi ini ya, sampai bertemu di lain kesempatan dan semangat belajar fisika-nya!

Kalau elo mau nonton materi pembelajaran fisika dari sobatcloud.com, bisa klik di sini. Ohya, bagi elo yang mau nonton video lengkapnya seputar materi ggl induksi, bisa klik banner di bawah ini ya. Sekian dari gue, stay happy and see u next time! 

Gaya Gerak Listrik Induksi - Pengertian, Rumus, & Penerapan 72

Referensi

Munculnya Gaya Gerak Listrik Induksi – Induksi Elektromagnetik, Fisika, sobatcloud.com Education

Menentukan GGL Induksi Pada Kumparan. 2020. Kompas.com

Konsep Fisika – Cara Belajar dan Trik Paham Rumus

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *