materi fisika kelas 12 tentang elektromagnetik dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

2. Peristiwa induksi elektromagnetgik
pertama kai diselidiki pada tahun
1831 oleh 2 orang ilmuan Fisika,
yaitu Michael Faraday dan Joseph
Henry.
“ Induksi elektromagnetik adalah
peristiwa timbulnya beda
potensial pada ujung-ujung
kumparan pada saat terjadi
perubahan medan magnet yang
dilingkupi kumparan’’.
Beda potensial yang terjadi pada
ujung-ujung kumparan disebut GGL
(Gaya Gerak Listrik ).

3. Keterangan :
Φ = Fluks magnetic ( Webber )
B = Induksi magnetic ( Tesla )
A = Luas bidang ( m2 )
Fluks magnetik
adalah banyaknya
garis gaya magnet
yang menembus
suatu luasan
tertentu.

4. Answer
Dik:
A = 4cm2 = 0,0004
= 4 x 10-4 m2
B = 8 x 10-4 T
ϴ = 600
Φ … ?
Φ = B A Cos ϴ
Φ = 8 x 10-4 T . 4 x 10-4 . Cos 600
Φ = 8 x 10-4 T . 4 x 10-4 . Cos
1
2
Φ = 32 x 10-8 .
1
2
Φ = 16 x 10-8 Wb
Sebuah bidang seluas 4cm2 berada dalam
daerah medan magnetic homogen dengan
induksi maknetik 8 x 10-4 T. Jika sudut antar
arah normal bidang dengan medan magnetic
adalah 600, maka besar fluks magnetiknya
adalah….

5. Sebuah bidang seluas 100cm2
di tembus secara tegak lurus
oleh garis-garis gaya magnet
yang kerapatannya 5 x 10-4
Wb/ m2.Besar fluks magnet
yang dilingkupi bidang tersebut
adalah….
Dik:
A = 100cm2 = 0,01
= 1 x 10-2 m2
B = 5 x 10-4 T
ϴ = 00
Φ … ?
Φ = B A Cos ϴ
Φ = 5 x 10-4 T . 1 x 10-4 . Cos 00
Φ = 5 x 10-4 T . 1 x 10-4 . 1
Φ = 5 x 10-6 Wb
Jawaban
Latihan

6. Gaya gerak listrik induksi
merupakan terjadinya gaya
gerak listrik di dalam
kumparan pada suatu medan
magnetik di mana kuat
medannya berubah-ubah
setiap waktu.
GGL Induksi
Faktor yang mempengaruhi GGL
induksi.
1. Jumlah lilitan
2. Kekuatan magnet
3. Bahan penyusun lilitan
4. Kecepatan gerak pada magnet
5. Luas pada bidang kumparan.

7. Hukum
Faraday
“Besarnya ggl induksi yang
timbul antara ujung-ujung
kumparan berbanding
lurus dengan kecepatan
perubahan fluks magnetik
yang dilingkupi oleh
kumparan tersebut”
∈ = −𝑁
𝑑𝜑
𝑑𝑡
atau ∈ = −𝑁
∆𝜑
∆𝑡
Keterangan :
N = Jumlah lilitan
ϵ = ggl induksi (V) ∆𝜑 =
𝐹𝑙𝑢𝑘𝑠 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑖𝑘 ( 𝑊𝑒𝑏𝑒𝑟 )
∆𝑡 = selang waktu perubahan fluks
magnet (s)
𝑑𝜑
𝑑𝑡
= kecepatan perubahan fluks
magnetik (Wb/s)

8. Contoh
Kumparan dengan 10 lilitan
mengalami perubahan fluks
magnetic dengan persamaan
φ = 0,02t3 + 0.4t2 + 5,
dengan φ daam weber dan t
dalam satuan sekon. Besar
ggl induksi saat t= 1 sekon
adalah….
Dik :
N = 10 lilitan
Φ = 0,02t2 + 0.4t2 + 5
T = 1 sekon
ϵ….?
∈ = −𝑵
𝒅𝝋
𝒅𝒕
∈ = −10
( 0,02𝑡3
+ 0,4𝑡2
+ 5
𝑑𝑡
= -10 (0,06t2 + 0,8t + 0
= -10 (0,06.12 + 0,8.1
= -10 ( 0,86 )
= -8,6 V ( tanda – menunjukan
arah yang berlawanan dengan
hukum Lenz )
Jawaban

9. Latihan soal
Sebuah kumparan terdiri atas 50
lilitan berada dalam fluks
magnetik yang berubah terhadap
waktu yang dinyatkan dengan φ
= 5t2 + 4t + 1. dimana φ dalam
weber dan t dalam detik. Besar
induksi yang terjadi pada ujung-
ujung kumparan saat t = 2 sekon
adalah…
Jawaban

10. ∈ = −𝐿
∆𝐼
∆𝑡
ϵ = GGL induksi (V)
L = Induksi diri inductor (Henry =
H)
ΔI = Perubahan Arus (A)
Δt = Selang waktu (s)
Jika perubahan
arus terjadi dalam
waktu sangat
singkat
∈ = −𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡

11. “ Besarnya GGL induksi diri
ysng timbul akibat
perubahan fluks magnetik,
sebanding dengan laju
perubahan arus terhadap
waktu”
Joseph
Henry

12. Contoh
Suatu kumparan mempnyai
700 lilitan dan induktansi diri
70mH, mengalami perubahan
arus listrik dari 10A menjadi
3A dalam waktu 1 sekon.
Tentukan beda potensial
antara ujung-ujung ku,paran
yang diakibatkannya
Jawaban
Diketahui :
L = 70mH= 0,07 H
∆𝐼 = I2 – I1
∆𝐼= -7
Δt = 1 s
∈ = −𝐿
∆𝐼
∆𝑡
= −0,07 𝑥
−7
1
= 0,49 𝑉

13. Contoh
Sebuah kumparan mempunyai
induksi 0,5H. Pada kumparan
tersebut terjadi perubahan arus
listrik sesaat Dri 0,1A ke 0,04A
selama 0,01s. Tentukan besar GGL
induktansi diri yang terjadi pada
kumparan tersebut
Jawab
Diketahui :
Perubahan 0,1A ke 0,04A
t = 0,01s
L = 0,5H
ϵ …. ?
∈ = −𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡
∈ = −0,5
( 0,04−0,1 )
0,01
∈ = −0,5
( −0,06 )
0,01
∈ = -0,5 . ( -6 )
∈ = -3V

14. Penerapan induksi elektromagnetik
dalam kehidupan sehari-hari
Generator
∈ = 𝑵 𝑩 𝑨𝝎 𝒔𝒊𝒏 𝝎𝒕
∈= GGL Induksi (V)
B = Induksi Magnet ( Wb/m2)
A = Luas bidang kumparan (m2)
N = Jumlah lilitan kumparan
𝜔 = Laju Anguler (rad/s)
t = Lamanya kumparan berputar (s)
Jadi untuk memperbesar
GGL induksi generator
listrik dapat dilakukan
dengan cara
1. Memperbanyak lilitan
kumparan
2. Menggunakan magnet yang
lebih kuat
3. Menggunakan inti besi
lunak pada kumparan
4. Mempercepat putaran
kumparan

15. Contoh
Kumparan enerator dengan 100
lilitan dan luas 0,15m2 diputar dengan
kecepatan sudut tetap yaitu 40rad/s.
Jika kumparan tersebut bersumbu
putar tegak lurus terhadap medan
magnet homogeny sebesar 0,2T.
maka besar GGL induksi kumpsrsn
generator tersebut adalah…. ( sin 900
= 1, cos 900 = 0 )
Jawaban
Diketahui :
N = 100lilitan
B = 0,2 T
A = 0,15m2
𝜔 = 40rad/s
𝜔t = sin 900
∈ = 𝑵 𝑩 𝑨𝝎 𝒔𝒊𝒏 𝝎𝒕
∈
= (100). (0,2). (0,15). (40). Sin 900
∈
= 120. 1
∈
= 120V