Dalam menjalani kehidupan sehari-hari manusia tentu membutuhkan listrik, baik saat bekerja, belajar hingga aktivitas reguler lain. Hal ini tak lepas dari induksi elektromagnetik yang merupakan proses saat konduktor yang diletakkan pada suatu medan magnet berubah terhadap konduktor yang digerakkan melewati medan magnet yang diam, hingga menghasilkan voltase sepanjang konduktor.
Untuk memahami dengan benar apa itu induksi pada elektromagnetik, perlu dipelajari lebih dulu yang dimaksud dengan magnetik. Gaya yang terdapat di dalam dan di antara benda yang menghasilkan gerakan elektron, benda ini mampu menghasilkan gaya tarik menarik dan tolak menolak. Dikenal dengan nama gaya non-kontak, sebuah gaya yang berpengaruh pada objek berbeda di dunia.
Pengertian Induksi Elektromagnetik
Secara umum induksi elektromagnetik dikatakan sebagai peristiwa dari munculnya arus listrik, yang disebabkan adanya perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik adalah banyak jumlah garis gaya pada magnet hingga mampu menembus suatu bidang. Karena inilah muncul gaya listrik atau arus listrik yang mengalir ke suatu benda lewat medan magnet.
Michael Faraday seorang ilmuwan asal Inggris yang mencatat penemuan paling berguna sepanjang sejarah elektromagnetik di awal kesembilan belas. Dikenal sebagai induksi elektromagnetik, hingga saat ini menjadi salah satu bagian inti dari pengetahuan mengenai induksi elektromagnetik. Berawal dari eksperimen Faraday yang fokusnya berada pada muatan listrik yang dapat dimanipulasi medan magnet.
Induksi elektromagnetik adalah proses yang muncul saat konduktor yang diletakkan di suatu medan magnet yang bergerak atau berubah, atau konduktor digerakkan lewat medan magnet yang diam kemudian menghasilkan voltase di sepanjang konduktor hingga memunculkan dan menghasilkan arus listrik. Muncul beda potensial pada ujung kumparan dinamakan dengan Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi.
Ditemukannya induksi tersebut terbilang sebagai sejarah penemuan yang luar biasa, karena dapat dimanfaatkan dalam kehidupan masyarakat . Contohnya, salah satu penerapan induksi terjadi pada generator. Peralatan berikut yang menggunakan sifat induksi elektromagnetik adalah generator, AC dan DC.
Faktor Umum Induksi Elektromagnetik
Untuk mengetahui ada dan tidaknya arus listrik yang mengalir dapat diketahui dengan menggunakan sebuah alat yang dinamakan Galvanometer. Arus yang mengalir dinamakan arus induksi, kondisi inilah yang disebut induksi elektromagnetik dan bukan tanpa alasan membuat kondisi ini terjadi. Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya Gerak Gaya Listrik elektromagnetik.
Kecepatan Perubahan Medan Magnet
Faktor pertama yang mempengaruhi induksi elektromagnetik adalah kecepatan perubahan yang terjadi pada medan magnet. Induksi yang muncul akan semakin besar apabila didukung dengan kecepatan perubahan magnet yang cepat. Hal ini harus dipahami dengan benar, agar tidak salah dalam mengartikan kondisi dari kemunculan GGL induksi.
Banyaknya Lilitan
Jumlah lilitan juga mempengaruhi adanya induksi elektromagnetik, terutama jika lilitan muncul dalam jumlah yang banyak. Semakin banyak lilitan yang muncul, maka GGL induksi yang dihasilkan juga semakin besar dan terus bertambah. Begitu juga sebaliknya, jika lilitan yang ada dalam jumlah sedikit maka induksi yang dihasilkan juga semakin kecil.
Kekuatan Magnet
Dalam hal ini daya kemagnetan juga memiliki dampak yang sangat besar dari munculnya gaya gerak listrik, semakin kuat sifat kemagnetan yang ada. Maka semakin besar juga gaya yang ditimbulkan dari sifat kemagnetan tersebut, sebaliknya jika sifat kemagnetan kecil maka medan magnet yang ada juga kecil, faktor ketiga yang memengaruhi perubahan medan magnet.
Rumus Induksi Elektromagnetik
Fluks Magnet
Adanya perubahan yang terjadi pada medan magnet memiliki istilah tersendiri dan biasanya disebut dengan fluks magnet, apabila kemunculannya tegak lurus dengan luas bidang, maka hasil dari perkalian dari magnet dengan luas bidang juga akan saling tegak lurus. Hal ini perlu diketahui dengan benar agar tidak terjadi kesalahan.
Hukum Faraday
Dalam memahami induksi elektromagnetik, secara langsung seseorang dipertemukan dengan hukum Faraday. Yang menyatakan bahwa, jika fluks magnet yang masuk dalam suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan akan muncul gaya gerak listrik induksi. Gaya gerak listrik induksi yang ternyata dapat dihitung menggunakan rumus.
Proses Induksi Elektromagnetik
Sesuai dengan penjelasan sebelumnya bahwa induksi elektromagnetik merupakan gejala yang bisa menimbulkan gaya gerak listrik, dan kejadian ini muncul di dalam suatu kumparan atau konduktor. Beberapa faktor yang menentukan adanya besar gerak gaya listrik ini antara lain lilitan dari konduktor, induksi elektromagnetik terjadi jika magnet batang digerakkan keluar masuk dalam..
Contohnya seperti energi gerak berubah menjadi energi listrik, perubahan bentuk yang terjadi adalah hasil proses induksi elektromagnetik. Bahkan dalam pemanfaatan yang lebih besar, hasil dari gaya gerak listrik ini mampu dijadikan sebagai pembangkit energi listrik. Hal ini bisa ditemui dalam penerapan pada generator, dinamo dan yang lainnya.
Baca juga: Pengertian Pemantulan Cahaya, Hukum, Macam-macam dan Rumus
Induksi Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-hari
Karena sangat bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari manusia, maka bukan hal yang sulit lagi untuk memanfaatkan induksi elektromagnetik ke dalam peralatan kehidupan manusia. Peralatan berikut yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik adalah di antaranya seperti yang disebutkan di bawah ini.
Bel Listrik
Bel listrik memanfaatkan magnet sebagai alat utama penggunaannya, ketika tombol dari bel listrik ditekan maka rangkaian arus tertutup hingga mengalir pada kumparan. Sehingga membuat besi di dalam bel berubah menjadi elektromagnetik yang berfungsi menggerakan lengan pemukul, sehingga bel berbunyi.
Saklar
Aliran listrik yang mengaliri setiap rumah menggunakan saklar dalam proses pemakaiannya, fungsinya sebagai penghubung dan pemutus arus listrik pada rangkaian. Elektromagnetik pada saklar terdapat pada lilitan kawatnya yang bisa menarik besi ke bawah. Setelah itu ujung besi lain akan menyimpang ke kanan dan mendorong ke kiri.
Telepon Kabel
Telepon kabel pada rumah juga menggunakan elektromagnetik, dengan begitu seseorang bisa berbicara dengan orang lain. Peristiwa induksi elektromagnetik mengubah energi listrik menjadi energi bunyi. Ketika muncul pembicaraan maka listrik akan mengalir ke kabel telepon dan memunculkan efek elektromagnetik dengan kekuatan berubah-ubah.
Generator Listrik
Merupakan sebuah benda yang bisa mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, prinsip kerja generator sesuai prinsip induksi elektromagnetik. Bekerja dengan memutar kumparan yang terdapat dalam medan magnet, kemudian menimbulkan gaya gerak listrik induksi. Dalam kenyataannya, generator dibagi menjadi dua jenis generator searah (DC) dan bolak-balik (AC).
Generator AC
Generator AC merupakan singkatan dari Alternating Current atau disebut juga dengan alternator, fungsinya dapat menghasilkan arus listrik secara bolak-balik menggunakan cincin ganda. Merupakan kebalikan dari generator DC yang fungsinya mampu menghasilkan arus listrik searah menggunakan cincin belah atau komutator.
Generator DC
Generator DC merupakan singkatan dari Direct Current atau disebut juga dengan alternator yang bisa menghasilkan arus listrik searah. Hal itu bisa dilakukan generator DC karena menggunakan cincin belah atau komutator, berbeda dengan generator AC yang memakai cincin ganda, keduanya dapat diterapkan dalam dinamo,
Galvanometer
Yang disebut dengan Galvanometer adalah sebuah alat yang fungsinya mampu dipakai dalam mengetahui ada dan tidaknya arus listrik yang mengalir. Munculnya gaya gerak listrik akibat adanya perubahan pada jumlah garis-garis gaya magnet. Dalam hal ini disebut dengan gaya gerak listrik induksi.
Contoh Soal Induksi Elektromagnetik
Ada kumparan yang jumlah lilitannya mencapai 100 dalam waktu 0,01 detik dan mampu membuat perubahan fluks magnet mencapai 10-4 Wb. Tentukan berapa gaya gerak listrik induksi yang muncul pada ujung-ujung kumparan.
jawab
N = 100 lilitan
DΦ/dt = 10 – 4 Wb/ atau 0,01 s = 10 – 2Wb/s.
ε = -N (dΦ/dt)
ε = – 100 (10-2)
ε = -1 volt
Demikian penjelasan mengenai induksi elektromagnetik, mulai dari pengertian, faktor umum yang memicu terjadinya, rumus, proses induksi hingga contoh soal yang bisa dikerjakan langsung. Siswa Sampoerna Academy diberi kemudahan dalam pembelajaran semua mata pelajaran, termasuk yang membahas mengenai induksi elektromagnetik.
Sampoerna Academy menerapkan kurikulum internasional yang membuat para siswa tak hanya belajar materi saja saat di kelas tetapi juga praktek secara langsung. Sampoerna Academy dibekali para tenaga pengajar profesional dan memiliki level internasional. Tak perlu khawatir akan masa depan anak, segera bergabung dengan Sampoerna Academy.
Referensi
Pahamify
