Laporan ini membahas percobaan induksi elektromagnetik dan gaya Lorentz. Percobaan induksi elektromagnetik melibatkan pengaruh perubahan medan magnet terhadap arus listrik yang dihasilkan pada kumparan, sedangkan percobaan gaya Lorentz melibatkan pengaruh medan magnet terhadap penghantar yang dialiri arus."

1. LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM IPA 3
GGL INDUKSI ELEKTROMAGNETIK DAN GAYA LORENTZ
Disusun oleh
Kelompok 2
Muhamad Labib Ridlo (12312241015)
Listina Widiastuti (123122410 )
Yeni Pijayani (12312241017)
Ulfah Kurnia Laili (12312214018)
Yohan Lestiana (12312241020)
Ardya Fatma Winarni (12312241030)
Hanifah (12312241032)
Ninik Ristikawati (12312241037)
PRODI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2014

2. A. Tujuan
1. Menyelidiki gejala kelistrikan yang terjadi karena induksi.
2. Mengamati pengaruh medan magnet terhadap penghantar yang dialiri arus.
B. Dasar Teori
Gaya Gerak Listrik (GGL)
Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat
dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik
terdapat medan magnet (artinya 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. 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 kegiatan di atas), 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 listrik hanya timbul pada saat magnet bergerak.
Jika magnet diam di dalam kumparan, di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.
Penyebab Terjadinya GGL Induksi
Ketika kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jumlah
garis gaya-gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya
jumlah garis-garis gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL
induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum
galvanometer. Arah arus induksi dapat ditentukan dengan cara memerhatikan arah medan
magnet yang ditimbulkannya. Pada saat magnet masuk, garis gaya dalam kumparan
bertambah. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat mengurangi garis gaya itu.

3. Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus
induksi seperti yang ditunjukkan Gambar a (ingat kembali cara menentukan kutub-kutub
solenoida). Ketika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan,
jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya
jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan.
GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan
jarum galvanometer. Sama halnya ketika magnet batang masuk ke kumparan. pada saat
magnet keluar garis gayadalam kumparan berkurang. Akibatnya medan magnet hasil arus
induksi bersifat menambah garis gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu
merupakan kutub selatan, sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan ketika kutub
utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet di dalam
kumparan tidak terjadi perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada
ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan
jarum galvanometer tidak bergerak.
Pada kegiatan tersebut diketahui bahwa ketika kutub utara magnet bergerak ke dalam
kumparan maka jarum galvanometer, menyimpang ke kanan. Ketika magnet ditarik dari
dalam kumparan maka jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Pada saat kutub selatan
bergerak masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer akan menyimpang ke kiri,
sedangkan ketika kutub selatan ditarik dari dalam kumparan, jarum galvanometer
menyimpang ke kanan.
Dari hasil percobaan di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa arus induksi
yang timbul dalam kumparan arahnya bolak-balik seperti yang ditunjukkan oleh
penyimpangan jarum galvanometer yaitu ke kanan dan ke kiri. Karena arus induksi selalu
bolak-balik, maka disebut arus bolak-balik (AC = Alternating Current). Faraday
menggunakan konsep garis gaya magnet untuk menjelaskan peristiwa di atas.
1. Magnet didekatkan pada kumparan maka gaya yang melingkupi kumparan menjadi
bertambah banyak, sehingga pada kedua ujung kumparan timbul gaya gerak listrik
(GGL).
2. Magnet dijauhkan terhadap kumparan maka garis gaya yang melingkupi kumparan
menjadi berkurang, kedua ujung kumparan juga timbul GGL.

4. 3. Magnet diam terhadap kumparan, jumlah garis gaya magnet yang melingkupi kumparan
tetap, sehingga tidak ada GGL.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar 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 gelaja 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.
Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan
terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik). GGL yang timbul akibat
adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan disebut GGL induksi.
Arus listrik yang ditimbulkan GGL induksi disebut arus induksi. Peristiwa timbulnya GGL
induksi dan arus induksi akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut
induksi elektromagnetik.
GAYA LORENTZ
Gaya elektromagnetik juga dikenal dengan gaya Lorentz. Persamaan Lorentz
dikemukakan oleh Hendrik Lorentz yang menjelaskan tentang besarnya gaya yang
ditimbulkan oleh gelombang elektromagnetik. Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan
oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan

5. magnet (B). Arah gaya ini akan mengikuti arah maju sekrup yang diputar dari vektor arah
gerak muatan listrik (v) ke arah medan magnet (B), seperti yang terlihat dalam rumus
berikut:
Keterangan:
F = gaya (Newton)
B = medan magnet (Tesla)
q = muatan listrik ( Coulomb)
v = arah kecepatan muatan (m/t)
Sebuah partikel bermuatan listrik yang bergerak dalam daerah medan magnet
homogen akan mendapatkan gaya. Gaya ini juga
dinamakan gaya Lorentz. Gerak partikel akan menyimpang
searah dengan gaya lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya
Lorentz pada muatan yang bergerak dapat juga ditentukan
dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F) akibat
dari arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari,
menunjukan arah gaya Lorentz . Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet ( B ). Jari
tengah, menunjukkan arah arus listrik ( I ). Untuk muatan positif arah gerak searah dengan
arah arus, sedang untuk muatan negatif arah gerak berlawanan dengan arah arus.
Jika besar muatan q bergerak dengan kecepatan v, dan I = q/t maka persamaan gaya
Lorentz untuk kawat dapat dituliskan :
Sehingga besarnya gaya Lorentz yang dialami oleh sebuah muatan yang bergerak
dalam daerah medan magnet dapat dicari dengan menggunakan rumus :
F B sin
B L sin
B q sin
B sin
Karena v
I L
q
t
L
t
q v
L
t




  
   
   
   

B sinF q v    

6. Keterangan: F = gaya Lorentz dalam newton ( N )
q = besarnya muatan yang bergerak dalam coulomb ( C )
v = kecepatan muatan dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
θ = sudut antara arah v dan B
Bila sebuah partikel bermuatan listrik bergerak tegak lurus dengan medan
magnet homogen yang mempengaruhi selama geraknya, maka muatan akan bergerak
dengan lintasan berupa lingkaran. Sebuah muatan positif bergerak dalam medan magnet B
(dengan arah menembus bidang) secara terus menerus akan membentuk lintasan lingkaran
dengan gaya Lorentz yang timbul menuju ke pusat lingkaran. Demikian juga untuk muatan
negativ. Persamaan-persamaan yang memenuhi pada muatan yang bergerak dalam medan
magnet homogen sedemikian sehinga membentuk lintasan lingkaran adalah :
Gaya yang dialami akibat medan magnet : F = q . v . B
Gaya sentripetal yang dialami oleh partikel : Dengan menyamakan kedua persamaan kia
mendapatkan persamaan :
Keterangan: R = jari-jari lintasan partikel dalam meter ( m )
m = massa partikel dalam kilogram ( kg )
v = kecepatan partikel dalam meter / sekon ( m/s )
B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T )
q = muatan partikel dalam coulomb ( C )
Contoh penerapan gaya Lorentz pada kehidupan sehari-hari adalah alat ukur listrik, kipas,
dan lain-lain.
Prinsip gaya Lorentz dimanfaatkan dalam motor listrik. Motor listrik adalah alat yang
dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Berikut adalah contoh motor listrik
yang merupakan salah satu contoh penerapan gaya lorentz dan bagian-bagian motor listrik
tersebut.
m v
R
B q




7. Sumber: http://fisikazone.com/gaya-lorentz/motor-listrik-dan-gaya-lorentz/
Ketika kumparan yang ada dalam daerah medan magnetik dialiri arus listrik,
kumparan tersebut menghasilkan gaya lorentz yang menyebabkan kumparan berputar pada
suatu sumbu. Setelah berputar setengah putaran atau sekitar 180o, komutator akan mengubah
arah arus yang mengalir pada kumparan sehingga arahnya berlawanan dengan arah arus
semula. Hal ini menyebabkan gaya Lorentz berubah sebesar 180o dan kumparan meneruskan
putarannya hingga satu putaran penuh. Setelah berputar satu putaran penuh, komutator
tersebut kembali mengubah arah arus dalam kumparan sehingga kumparan kembali berputar
pada sumbunya. Proses ini terus berulang sehingga motor listrik pun terus berputar. Prinsip
kerja motor listrik DC diatas merupakan salah satu contoh penerapan gaya lorentz dalam
kehidupan sehari-hari.
C. Metode Praktikum
1. Waktu Pelaksanaan : Selasa, 25 November 2014
2. Tempat Pelaksanaan : Lab IPA 1 FMIPA UNY
3. Alat dan Bahan
a. Percobaan GGL Induksi Elektromagnetik
 1 buah kabel penghubung merah
 1 buah kabel penghubung hitam
 1 buah papan rangkaian
 2 buah jembatan penghubung
 1 buah multimeter
 1 buah kumparan 500 lilitan
 1 buah kumparan 1000 lilitan

8.  2 buah magnet batang
b. Percobaan Gaya Lorentz
 2 buah magnet batang
 1 buah dudukan magnet
 2 buah rumah baterai
 2 buah baterai besar
 1 buah inti besi
 1 buah papan rangkaian
 1 buah saklar 1 kutub
 2 buah jepit buaya
 2 buah stekler perangkai
 Kertas aluminuim foil
4. Prosedur Kerja
a. Percobaan GGL Induksi Elektromagnetik
1. Persiapan Percobaan
Mempersiapkan peralatan/ komponen sesuai dengan daftar alat/ bahan
Menyusun alat seperti pada gambar 1
Memfungsikan multimeter sebagai voltmeter. Menghubungkan kabel voltmeter
tersebut pada rangkaian seperti pada gambar 1.

9. 2. Langkah-Langkah Percobaan
Memasukan dan mengeluarkan sebuah magnet batang ke dalam kumparan 500 lilitan
secara perlahan-lahan
Mengamati simpangan jarum voltmeter pada multimeter
Mencatat hasil pengukuran voltmeter pada tabel hasil pengamatan
Memasukan dan mengeluarkan sebuah magnet batang ke dalam kumparan 500 lilitan
secara cepat
Mengamati simpangan jarum voltmeter pada multimeter dan mencatat hasil
pengukuran pada tabel hasil pengamatan
Memperbesar gaya magnet dengan cara menggabungkan 2 buah magnet batang
Mengulangi langkah 1 dan langkah 2
Mencatat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan
Mengganti Kumparan 500 lilitan dengan kumparan 1000 lilitan
Melakukan percobaan dengan mengulangi langkah 1 sampai langkah 4

10. 3. Gambar Susunan Rangkaian Alat/ Bahan
Gambar 1
b. Percobaan Gaya Lorentz
1. Persiapan Percobaan
Menyiapkan peralatan/ komponen sesuai dengan daftar alat/ bahan
Menyusun alat seperti pada gambar 1(saklar dalam posisi terbuka/ posisi 0)
Memasang steker perangkai masing – masing pada jepit buaya
Memasang steker pada papan rangkaian
Mencatat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan.

11. 2. Langkah-Langkah Percobaan
Memperhatikan kutub – kutub baterai, arah arus yang mengalir dalam rangkaian yaitu
dari utara ke selata serta arah medan magnet dari ataske bawah
Menutup saklar dan memperhatikan arah gerakan aluminium foil.
Membuka saklar (posisi 0) dan mengulangi langkah 2 beberapa kali.
Mencatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan
Menggunting kertas alumunium foil dengan ukuran kurang lebih 25 x 0,5 cm
Memasang kertas aluminium foil yang sudah dipotong pada kedua buah jepit buaya
(sedikit kendur)
Memasang magnet dengan kutub magnet yang berdekatan berbeda tanda, misalnya
kutub utara magnet berada di atas dan kutub selatannya di bagian bawah seperti pada
gambar 1 dengan arah medan magnet dari atas ke bawah
Mengatur rangkaian sehingga apabila saklar ditutup arus akan mengalir dari utara ke
selatan

12. 3. Gambar Susunan Rangkaian Alat/ Bahan
Gambar 1
Membalikkan polaritas baterai, sehingga arah arus akan mengalir dari selatan ke utara
Mengulangi langkah 2 dan 3.
Membuka saklar, kemudian membalikkan polaritas baterai.
Menukar posisi magnet sehingga kutub selatannya berada di atas.
Mengulangi langkah 2 sampai 5.

13. D. Data Hasil Pengamatan
1. Percobaan GGL Induksi Elektromagnetik
 Kumparan 500 Lilitan
Jumlah Magnet Gerak Keluar - Masuk Tegangan
1
Perlahan 0,01
Cepat 0,05
2
Perlahan 0,02
Cepat 0,07
 Kumparan 1000 lilitan
Jumlah Magnet Gerak Keluar - Masuk Tegangan
1
Perlahan 0,03
Cepat 0,12
2
Perlahan 0,04
Cepat 0,34
2. Percobaan Gaya Lorentz
Arah Arus Arah Medan Magnet Arah Gerakan Alumunium Foil
U – S Atas - Bawah Timur
S – U Atas - Bawah Barat
U – S Bawah - Atas Barat
S - U Bawah - Atas Timur

14. E. Pembahasan
Pada kesempatan ini, praktikan melakukan 2 judul praktikum dalam satu waktu
yaitu praktikum GGL Induksi Elektromagnetik dan praktikum Gaya Lorentz. Masing-
masing judul memiliki tujuan yang berbeda, untuk praktikum GGL Induksi
Elektromagnetik bertujuan untuk menyelidiki gejala kelistrikan yang terjadi karena
induksi, sedangkan untuk praktikum gaya Lorentz bertujuan untuk mengamati pengaruh
medan magnet terhadap penghantar yang dialiri arus. Praktikum ini praktikan kerjakan di
laboratorium IPA 2, FMIPA,UNY pada hari Selasa, 25 November 2014.
Dalam melakukan praktikum ini, praktikan menggunakan beberapa alat dan
bahan, untuk praktikum ggl induksi elektromagnet menggunakan 1 buah kabel
penghubung merah, 1 buah kabel penghubung hitam, 1 buah papan rangkaian, 2 buah
jembatan penghubung, 1 buah multimeter, 1 buah kumparan 500 lilitan, 1 buah kumparan
1000 lilitan dan 2 buah magnet batang. Selanjutnya alat-alat ini dirangkai sesuai dengan
gambar pada buku petunjuk .
Sedangkan untuk praktikum gaya lorentz menggunakan 2 buah magnet batang, 1
buah dudukan magnet, 2 buah rumah baterai, 2 buah baterai besar, 1 buah inti besi, 1
buah papan rangkaian, 1 buah saklar 1 kutub, 2 buah jepit buaya, 2 buah stekler
perangkai dan kertas aluminuim foil. Selanjutnya alat-alat ini dirangkai sesuai dengan
gambar pada buku petunjuk.
Berikut merupakan pembahasan untuk masing-masing percobaan yang telah
preaktikan kerjakan :
a. GGL Induksi Elektromagnet
Pada percobaan pertama yaitu GGL induksi elektromagnetik didapatkan
hasil bahwa pada kumparan dengan 500 lilitan dan menggunakan 1 magnet
didapatkan hasil tegangan 0,01 Volt dengan gerakan magnet perlahan. Sedangkan
pada gerakan magnet cepat didapatkan tegangan yang terukur adalah 0,05 Volt. Pada
praktikum menggunakan 2 magnet didapatkan tegangan 0,02 Volt dengan pergerakan
magnet perlahan dan 0,07 Volt dengan pergerakan cepat.
Sedangkan pada kumparan dengan 1000 lilitan didapatkan hasil sebagai
berikut. Saat magnet yang digunakan 1 buah dengan gerakan perlahan didapatkan
tegangan sebesar 0,03 Volt. Sedangkan dengan perlakuan gerak magnet cepat

15. didapatkan hasil tegangan sebesar 0,12 Volt. Untuk perbandingan besarnya tegangan,
praktikan juga mengukur tegangan dengan menggunakan 2 magnet. Sehingga
didapatkan hasil dengan gerakan magnet perlahan sebesar 0,04 Volt dan dengan
gerakan cepat didapatkan tegangan sebesar 0,34 Volt.
Dari hasil praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin banyak
magnet yang digunakan dan semakin cepat gerakan yang dilewatkan melalui lubang
kumparan maka tegangan yang dihasilkan semakin besar. Selain itu, juga semakin
banyak lilitan maka tegangan yang dihasilkan akan semakin besar pula. Sehingga
antara besar kumparan/lilitan berbanding lurus dengan tegangan yang dihasilkan.
Pada percobaan ini telah ditemukan oleh seorang ilmuan yaitu Michael
Faraday pada tahun 1831 yang berawal dari rasa penasarannya dengan medan
magnet dapat menghasilkan arus listrik dan akhirnya mampu menjawab gagasannya
dengan melakukan percobaan menghasilkan arus listrik dengan menggunakan medan
magnet.
Menurut literatur dapat diketahui bahwa meskipun medan magnet konstan
tidak dapat menghasilkan arus namun perubahan medan magnet dapat menghasilkan
arus listrik. Arus yang dihasilkan oleh medan magnet arus induksi. Pada saat medan
magnet berubah, terjadi arus yang seolah-olah pada rangkaian tersebut terdapat
sumber ggl. Sehingga ggl induksi dihasilkan oleh medan magnet yang berubah. Arah
arus listrik ini akan bergantung pada cara magnet digerakkan dan juga kutub magnet
yang mendekati kumparan tersebut.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi yaitu:
1. Kecepatan perubahan medan magnet, yaitu semakin cepat perubahan medan
magnet maka ggl induksi yang timbul semakin besar.
2. Banyaknya lilitan, yaitu semakin banyak lilitan maka ggl induksi yang timbul
juga semakin besar.
3. Kekuatan magnet, yaitu 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. Namun pada praktikum ini, praktikan menggunakan

16. magnet karena dalam KIT listrik telah tersedia magnet yang dapat digunakan. GGL
induksi dapat di timbulkan ngan cara antara lain:
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.
Dari hasil praktikum dengan literatur dapat dibandingkan bahwa hasil dari
praktikum memiliki kesamaan yaitu pada faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya
ggl induksi. Pada hasil praktikum didapatkan hasil semakin besar tegangan yang
ditunjukkan oleh voltmeter dengan perlakuan kecepatan gerak magnet yang
dilewatkan melalui kumparan semakin cepat maka ggl induksi yang timbul semakin
besar. Banyaknya lilitan juga menimbulkan besarnya ggl induksi semakin besar, yang
dilakukan oleh praktikan yaitu pada peercobaan pertama menggunakan 500 lilitan dan
pada percobaan kedua menggunakan 1000 lilitan dan hasil yang diperoleh adalah
semakin besar. Kekuatan magnet juga mempengaruhi ggl induksi yang dihasilkan,
yaitu pada percobaan pertama dan kedua menggunakan masing-masing 1 masgnet
pada pengukuran pertama dan 2 magnet pada pengukuran kedua. Hasil yang
ditunjukkan pada penambahan magnet ini akan berpengaruh dengan kekuatan magnet
yaitu medan magnet semakin besar dan kuat yang mengakibatkan gejala
kemagnetannya kuat. Sehingga hasil praktikum ini sudah benar karena hasil yang
diperoleh telah sesuai dengan literatur yang diperoleh.
b. Gaya Lorentz
Dalam percobaan kedua ini yaitu Gaya Lorentz, langkah pertama yang
dilakukan yaitu menyiapkan peralatan atau komponen yang ada pada KIT sesuai
dengan daftar alat yang ada pada petunjuk. Kemudian menyusun seperti yang ada
pada gambar 1 (saklar dalam posisi terbuka atau posisi 0), selanjutnya memasang
steker perangkai masing-masing pada jepit buaya dan steker dipasang dipapan

17. rangkaian. Kemudian praktikan mengunting kertas alumunium foil dengan ukuran
yang telah ditentukan, kertas alumunium fouil yang telah dipotong tersebut dipasang
pada kedua buah jepit buaya dengan posisi sedikit kendur. Selanjutnya memasang
magnet dengan kutub magnet yang berdekatan berbeda tanda, misalnya kutub utara
magnet berada di atas dan kutub selatannya di bagian bawah seperti pada gambar 1
dengan arah medan magnet dari atas ke bawah. Kemudian mengatur rangkaian
sehingga apabila saklar ditutup maka arus akan mengalir dari utara ke selatan.
Langkah selanjutnya, di bagian bawah seperti pada gambar 1 dengan arah medan
magnet dari atas ke bawah. Kemudian menutup saklar dan memperhatikan arah
gerakan aluminium foil dan membuka saklar (posisi 0) dan mengulangi langkah
tersebut beberapa kali. Hasil pengamatan tersebut selanjutnya dicatat dalam bentuk
tabel. Langkah berikutnya yaitu membalikkan polaritas baterai, sehingga arah arus
akan mengalir dari selatan ke utara. Kemudian menutup saklar dan memperhatikan
arah gerakan aluminium foil dan membuka saklar (posisi 0) dan mengulangi langkah
tersebut beberapa kali. Membuka saklar, kemudian membalikkan polaritas baterai.
Menukar posisi magnet sehingga kutub selatannya berada di atas. Langkah
selanjutnya sama seperti langkah sebelumnya yaitu menutup saklar dan
memperhatikan arah gerakan aluminium foil dan membuka saklar (posisi 0) dan
mengulangi langkah tersebut beberapa kali. Hasil pengamatan tersebut selanjutnya
dicatat dalam bentuk tabel. Arah magnet dalam percobaan ini apabila atas ke bawah
berarti pada bagian ujung magnet yang berada diatas berupa kutub utara magnet dan
bagian ujung magnet yang berada di bawah berupa kutub selatan magnet dan
sebaliknya, apabila bawah ke atas berarti pada bagian ujung magnet yang berada di
atas berupa kutub selatan magnet dan bagian ujung magnet yang berada di bawah
berupa kutub utara magnet, hal ini karena dari magnet sendiri yaitu dari uata ke
selatan, dan sebelumnya arah kutubnya diuji terlebih dahulu. Sedangkan arah arusnya
yaitu dengan mengganti arah kutub dari baterai (sumber arus) yaitu kutub yang (+) ke
kutub yang (-).
Dari percobaan ini, diperoleh hasil yaitu pada arah arus dari utara ke selatan
yaitu arah arus dari positif (+) ke negatif (-). Arah medannya dari atas ke bawah maka
bagian ujung magnet atas merupakan kutub utara dari magnet sedangkan bagian

18. ujung dari magnet bawah merupakan kutub selatan. Dan saat saklar ditutup maka
dihasilakan arah alumunium foil ke arah timur atau masuk sedangkan pada saat saklar
ditutup maka arah alumunium foil ke barat atau keluar. Selanjutnya pada saat arah
arusnya diubah yaitu dari selatan ke utara dengan mengubah arah kutubnya dan arah
magnetnya tetap saat saklar ditutup maka diperoleh alumunium foil ke arah barat atau
keluar dan pada saat saklar dibuka maka arah dari alumunium foil ke arah timur atau
keluar. Pada arah arus utara ke selatan arah arus dari positif (+) ke negatif (-). Arah
medannya diubah yakitu dari bawah ke atas maka bagian ujung magnet atas
merupakan kutub selatan dan bagian ujung bawah magnet bawah merupakan kutub
utara. Pada saat saklar ditutup maka diperoleh arah dari alumunium foil yaitu ke arah
barat atau keluar dan pada saat saklar ditutup maka arah alumunium foilnya menjadi
kearah timur atau masuk. Pada arah arus yang diubah yaitu dari selatan ke utara
dengan arah medan magnet yang tetap pada saat saklar dibuka diperoleh arah
alumunium foil ke arah timur atau masuk dan apabila saklar ditutup maka arah
alumunium foil menjadi kearah barat atau keluar.
Menurut literatur, gaya lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan
listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet
(B). Arah gaya ini akan mengikuti arah maju sekrup yang diputar dari vektor arah
gerak muatan listrik (v) ke arah medan magnet (B). Sebuah partikel bermuatan listrik
yang bergerak dalam daerah medan magnet homogen akan mendapatkan gaya. Gaya
ini juga dinamakan gaya Lorentz. Gerak partikel akan menyimpang searah dengan
gaya lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya Lorentz pada muatan yang bergerak
dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F) akibat dari
arus listrik, I dalam suatu medan magnet B. Ibu jari, menunjukan arah gaya Lorentz .
Jari telunjuk, menunjukkan arah medan magnet ( B ). Jari tengah, menunjukkan arah
arus listrik ( I ). Untuk muatan positif arah gerak searah dengan arah arus, sedang
untuk muatan negatif arah gerak berlawanan dengan arah arus. Berikut beberpa
gambar dari percobaan gaya lorenzt:

19. (a)
(b)
Keterangan gambar: (a). Gambar pada percobaan dengan arah arus utara-selatan dan
arah medan atas-bawah. (b). Gambar pada percobaan dengan arah arus selatan-utara
dan arah medan atas-bawah.
Dari data yang telah dijelaskan di atas bahwa, jika arus listrik mengalir dari
utara ke selatan (dalam percobaan ini mengalir dari kutub positif ke negatif). Ternyata
alumunium foil melengkung ke dalam (ke arah timur) , ini berarti ada sesuatu gaya
yang berarah keatas akibat adanya medan magnet homogen dari utara ke selatan. Jika
arus listrik diperbesar maka alumunium foil akan melengkung lebih besar. Kemudian
bila kutub sumber dibalik (arus mengalir dari selatan ke utara), ternyata alumunium
foil melengkung ke keluar (ke arah barat). Hal yang sama juga terjadi apabila arah
magnetnya diubah yaitu dari arah atas ke bawah (kutub utara magnet berada magnet
dibagian atas dan kutub selatan magnet berada magnet dibawah) kita ketahui bahwa
Timur
Selatan
Barat
Selatan
Utara
(+) (-)
Arah
medan
magnet
Arah arus
listrik
Gaya
Lorenzt
Arah arus
listrik
Gaya
Lorenzt
Arah
medan
magnet
Timur
Selatan
Utara
Barat

20. medan magnet bergerak dari arah utara ke selatan maka dihasilkan arah alumunium
ke dalam (timur) dan sebaliknya. Apabila arah magnetnya diubah yaitu dari bawah
ke atas (kutub utara magnet berada magnet dibagian bawah dan kutub selatan magnet
berada magnet diatas) kita ketahui bahwa medan magnet bergerak dari arah utara ke
selatan maka dihasilkan arah alumunium keluar (barat). Hal yang menyebabkan
alumunium foil melengkung ke dalam atau ke keluar tidak lain adalah suatu gaya
yang dikenal sebagai gaya magnetik (gaya Lorentz). Jadi arus listrik yang berada di
dalam medan magnet mengalami gaya magnetik. Arah gaya magnetik ini tergantung
pada arah arus dan arah medan magnet. Adanya gaya magnet pada penghantar
berarus listrik di dalam medan magnet memungkinkan berputarnya kumparan
penghantar berarus listrik di dalam medan magnet. Berdasarkan fakta bahwa
aluminium foil di dalam medan magnet nampak melengkung pada saat diberikan arus
listrik, kelengkungannya semakin besar kalau arusnya diperbesar, arah
lengkungannya berubah kalau arah arusnya dibalik,maka dapat kita dikatakan bahwa:
1. Kawat berarus listrik akan mendapatkan gaya magnet, jika diletakkan menyilang
dalam medan magnet.
2. Semakin besar kuat arus, gaya magnetnya semakin besar.
3. Arah gaya magnet dipengaruhi oleh arah arus dan arah medan magnet
Sehingga dapat diketahui dalam percobaan ini, dengan berbagai macam variasi dari
arah arus dan arah medan magnet diperoleh hasil yang telah sesuai dengan literatur.
F. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah praktikan lakukan, dapat disimpulkan :
1. Gejala kelistrikan yang terjadi karena induksi disebabkan kecepatan gerakan magnet
atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), jumlah
lilitan, dan medan magnet pengaruh medan magnet terhadap penghantar yang dialiri
arus.
2. Pengaruh medan magnet terhadap penghantar yang dialiri arus adalah arus listrik
yang mengaliri dalam kawat penghantar ini menghasilkan medan magnetik, atau
disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik.

21. G. Penerapan dalam Kehidupan Sehari-hari
PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
Pembelajaran Induksi Elektromagnet merupakan pembelajaran dasar bagi siswa
agar dapat mendeskripsikan konsep kemagnetan. Konten ini mencoba menyajikan topik
induksi elektromagnet tersebut secara aplikasi dan perhitungan. Sesuai dengan
kompetensi guru mata pelajaran fisika, "menerapkan konsep, hukum, dan teori IPA untuk
menjelaskan berbagai fenomena alam", diharapkan dapat menghitung tegangan, kuat arus
listrik, dan jumlah lilitan suatu trafo berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.
Dengan demikian siswa dapat menerapkan konsep induksi elektromagnetik dapat
diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada motor listrik, mainan anak-anak,
dinamo listrik atau generator listrik AC maupun generator DC dan induktor.
Generator merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik.
Generator terbagi menjadi generator arus bolak-balik dan generator arus searah. Secara
umum generator terdiri dari magnet, kumparan yang berinti besi, cincin luncur dan sikat
karbon. Ketika kumparan berputar terjadi perubahan fluks magnet yang dilingkupi oleh
kumparan tersebut, akibatnya pada kumparan akan mengalir arus induksi. GGL induksi
dari kumparan dihubungkan dengan cincin sikat karbon ke rangkaian di luar generator.
Selanjutnya listrik yang dihasilkan generator bisa ditransmisikan. Kalian sudah
mengetahui bahwa terjadinya arus induksi dan GGL induksi antara lain dengan cara
kutub magnet digerakkan di dekat kumparan atau kumparan digerakkan di dekat kutub
magnet. Karena kita menggerakkan kutub magnet berarti terdapat energi gerak atau
energi kinetik. Jadi, dalam proses terjadinya arus induksi terdapat perubahan energi gerak
menjadi energi listrik. Akibat gerakan magnet di dalam suatu kumparan menimbulkan
arus induksi yang secara langsung adanya energi lisrik yang ditimbulkan. Beberapa
contoh peralatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai penerapan GGL
induksi di antaranya adalah generator dan dinamo.
1. Dinamo
Bagian utama dinamo, lihat Gambar 13.2, adalah
a. Sebuah kumparan (C)
b. Sebuah cincin geser (A)

22. c. Sikat (B)
d. Magnet
Sedangkan langkah-langkah kerja dinamo adalah sebagai berikut:
a. Sebuah kumparan berputar dalam medan magnet.
b. Tiap-tiap ujung kawat kumparan dihubungkan dengan sebuah “cincin geser”.
c. Cincin geser tersebut menempel sebuah sikat
d. Bila kumparan diputar maka dalam kumparan itu timbul GGL AC. GGL AC ini
menimbulkan arus AC di dalam rangkaian dinamo.
2. Dinamo Arus Searah
Dinamo arus bolak-balik dapat diubah menjadi dinamo arus searah dengan menggunakan
cincin belah atau komutator seperti pada motor listrik, lihat gambar 13.3!

23. Dinamo arus searah pada prinsipnya sama dengan motor arus searah. Jadi dinamo arus
searah dapat dipakai sebagai motor arus searah. Demikian pula sebaliknya.
3. Generator
Bagian utama generator, lihat Gambar 13.4, adalah:
a. Magnet
Untuk generator pembangkit tenaga listrik yang besar biasanya menggunakan
lebih dari satu magnet yang berputar. Magnet yang digunakan biasanya magnet
listrik.
b. Rotor
Rotor adalah bagian generator yang berputar.
c. Stator
Stator adalah bagian generator yang tidak berputar.
Arus yang ditimbulkan oleh generator juga arus bolak-balik. Seperti yang kalian ketahui
bersama bahwa arus yang digunakan di rumah-rumah atau di pabrik-pabrik bersifat arus
bolak-balik.
Pemanfaatan Gaya Lorentz
Dalam kehidupan sehari-hari penerapan gaya lorentz dapat memudahkan pekerjaan
manusia. Ciri khas dari motor listrik adalah adanya kumparan yang dilalui arus listrik dan
timbulnya medan magnet yang menyebabkan kumparan berputar sehingga terjadilah

24. sumber tegangan yang mengalirkan arus listrik, sehingga dapat dimanfaatkan untuk
menghidupkan kipas angin, bola lampu dan blender yang difungsikan
Kipas angin blender
Motor listrik

25. Pada saat sakelar on maka akan mengalir arus dari sumber tegangan menuju cincin
komutator selanjutnya melalui sikat karbon arus mengalir ke kumparan (loop). Sehingga
di dalam loop akan ada aliran elektron yang berada di dalam medan magnet.Elektron
yang terdapat pada loop akan mendapat gaya lorentz yang besarnya sama tetapi dengan
arah yang berlawanan pada masing-masing sisi loop. Sehingga keseimbangan loop
terganggu dan loop akan berputar secara terus menerus. Fungsi komutator pada motor
listrik adalah untuk mengatur agar arus tetap mengalir ke satu arah. Motor listrik
mengubah energi listrik menjadi gerak.
Penerapan gaya lorentz yang lain, untuk alat ukur listrik, salah satunya adalah
galvanometer. Galvanometer digunakan untuk mengukur arus listrik yang kecil. Prinsip
kerjanya sama dengan motor listrik, yaitu berputarnya kumparan karena munculnya dua
gaya Lorente sama besar tetapi berlawanan arah, yang bekerja pada dua sisi kumparan
yang saling berhadapan. Kawat tembaga dililitkan pada inti besi lunak berbentuk silinder
membentuk statu kumparan, dan diletakkan diantara diantara kutub-kutub sebuah magnet
hermanen. Arus listrik memasuki dan meninggalkan kumparan melalui pegas spiral yang
terpasang di atas dan di bawah kumparan. Maka sisi kumparan yang dekat dengan kutub
utara dan kutub selatan mengalami gaya Lorente yang sama tetapi berlawanan arah, yang
akan menyebebkan kumparan berputar. Putaran kumparan ditahan oleh kedua pegas
spiral, sehingga kumparan hanya akan berputar dengan sudut tertentu. Putaran dari
kumparan diteruskan oleh sebuah jarum untuk menunjuk pada skala tertentu. Angka yang
ditunjukkan oleh skala menyatakan besar arus listrik yang diukur.
Alat ukur listrik

26. Pengeras suara bekerja berdasarkan prinsip gaya lorentz. Komponen dasar pengeras
suara terdiri dari tiga bagian yaitu sebuah krucut yertas yang bersambungan dengan
sebuah kumparan suara (silinder yang dikitari oleh kawat tembaga) dan sebuah magnet
hermanen berbentuk silinder (kutub utara di tengah dan dikelilingi kutub selatan). Ketika
arus dilewatkan pada lilitan kumparan , maka padanya akan bekerja gaya lorentz yang
disebabkan oleh magnet permanen. Besar kecilnya gaya bergantung pada arua yang
dihasilkan oleh terminal pengeras suara sehingga akan menyebabkan maju mundurnya
kerucut kertas yang menumbuk udara sehingga dihasilkan gelombang-gelombang bunyi
sesuai dengan frekuensi pengeras suara. akan mengalir arus dari terminal pengeras suara
menuju kumparan suara , sehingga didalam kumparan akan ada aliran elektron yang
berada di dalam medan magnet. Elektron yang berada di medan magnet akan mengalami
gaya lorentz yang dapat menimbulkan maju atau mundurnya kerucut kertas, sehingga
elektron-elektron yang ada disekitar kerucut bertumbukan dengan udara yang
mengakibatkan gelombang bunyi.
Pengeras suara

27. H. Daftar Pustaka
Anonim. tt. Gaya dan Medan Magnet. Diunduh dari:
http://listrikd3.itn.ac.id/asset/download/2013-08-23-12-48-31_Magnet.pdf. pada
tanggal 24 November 2014.
Giancolli, Dauglas C.2001. Fisika Edisi v jilid II. Jakarta: Erlangga.
Halliday dan Resnick dkk.1997. Fisika jilid 2 Edisi 3. Jakarta: Erlangga.
Osa Pauliza. 2006. Fisika Kelompok Teknologi. Bandung: Grafndo Media Pratama.
Permana, A. 2013. Medan Magnet. Diunduh
dari: http://andrypermana06.blogspot.com/2013/04/medan-magnet.html. Diakses
27 November 2014
http://thesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2008-1-00285-MTIF%20Bab%202.pdf
I. Pertanyaan dan Jawaban
GAYA LORENTZ
1. Dari tabel di atas, arah gerak alumunium foil berbeda.
2. Arah gerak alumunium tergantung pada arah medan magnet dan arah arus listrik.
3. Menurut kamu apa penyebab terjadinya gerakkan alumunium foil tersebut?
Penyebab terjadinya gerakkan alumunium foil adalah adanya perbedaan jumlah
arus listrik dan medan magnet.
GGL INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
1. Apabila sebuah magnet digerak-gerakkan dalam kumparan akan menimbulkan
arus listrik.
Arus listrik yang ditimbulkan disebut induksi elektromagnetik.
2. Jika gaya magnet diperkuat maka tegangan yang ditimbulkan makin besar.
3. Jika gerakkan magnet dipercepat maka tegangan yang ditimbulkan makin besar.
4. Jika jumlah lilitan diperbesar maka tegangan yang dihasilkan semakin besar.

29. LAMPIRAN
Rangkaian Percobaan Gaya Lorentz Percobaan Gaya Lorentz
Percobaan Gaya Lorentz ke-1 Percobaan Gaya Lorentz ke-2
Percobaan Gaya Lorentz ke-3
Percobaan Gaya Lorentz ke-4

30. Rangkaian Percobaan GGL Induksi
Elektromagnetik
Percobaan GGL Induksi elektomagnetik
dengan menggunakan 1 buah magnet
dengan gerakan perlahan
(500 lilitan)
Percobaan GGL Induksi
elektomagnetik dengan menggunakan 2
buah magnet dengan gerakan cepat
(500 lilitan)
Percobaan GGL Induksi elektomagnetik
dengan menggunakan 1 buah magnet
dengan gerakan perlahan
(1000 lilitan)
Percobaan GGL Induksi
elektomagnetik dengan menggunakan 2
Percobaan GGL Induksi elektomagnetik
dengan menggunakan 1 buah magnet

31. buah magnet dengan gerakan perlahan
(1000 lilitan)
dengan gerakan cepat
(1000lilitan)
Kumparan 1000 Lilitan
Kumparan 500 lilitan