Daftar isi
Pengertian Induksi Elektromagnetik
Sebuah peristiwa munculnya arus listrik akibat adanya perubahan fluks magnetik disebut dengan induksi elektromagnetik. Fluks magnetik ialah banyaknya jumlah garis gaya magnet yang dapat menembus permukaan suatu bidang.
Menurut Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia sendiri, induksi elektromagnetik adalah perubahan medan magnet yang dapat menghasilkan listrik.
Pengertian Induksi Elektromagnetik Menurut Para Ahli
Seorang Fisika yang bernama Michael Faraday menyatakan bahwa medan magnet mampu menghasilkan arus listrik.
Pada tahun 1821, ilmuwan yang berasal dari Jerman ini berhasil menemukan bahwa interaksi antara medan magnet dengan rangkaian listrik dapat menghasilkan gerak-gerak listrik. Fenomena inilah yang kemudian dikenal dengan induksi elektromagnetik.
Pengertian Galvanometer
Galvanometer merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengukur ada atau tidaknya arus listrik di dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini digunakan untuk mendeteksi arus listrik yang relatif kecil. Jika ingin mendeteksi arus listrik yang besar maka alat ini harus dipasangkan dengan hambatan eksternal.
Timbulnya Gaya gerak listrik galvanometer disebabkan oleh adanya perubahan pada jumlah garis-garis gaya magnet atau yang dalam hal ini disebut dengan Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi.
Faktor yang mempengaruhi besar Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi diantaranya adalah:
- Kecepatan perubahan medan magnet. Semakin cepat perubahan medan magnet, maka akan semakin besar GGL induksi yang ditimbulkan.
- Banyaknya lilitan kumparan, Semakin banyak lilitan kumparan, maka GGL induksi yang ditimbulkan juga semakin besar.
- Kekuatan magnet yang digunakan, Semakin kuat kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga akan semakin besar.
Penerapan Induksi Elektromagnetik
Induksi elektromagnetik telah diterapkan dalam pembangkit listrik, contohnya: generator dan dinamo. Pada generator dan dinamo didalamnya terdapat kumparan dan magnet. Kumparan dan magnet yang berputar di dalam alat tersebut dapat menyebabkan perubahan fluks magnet. Perubahan ini menimbulkan terjadinya Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi.
Berikut ini adalah beberapa alat yang menerapkan Induksi Elektromagnetik:
Generator
Generator adalah alat yang mampu mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Bagian generator yang dapat berputar dinamakan rotor, sedangkan bagian diam dinamakan stator.
Generator terbagi menjadi dua tipe yaitu
- Dynamo
Generator arus searah (DC) atau dynamo yaitu generator yang menghasilkan arus searah (DC). Generator ini memiliki satu cincin yang dibelah sehingga dinamakan cincin belah atau komutator. Generator ini juga berkerja berdasarkan prinsip Gaya Gerak Listrik (GGL).
- Alternator
Generator arus bolak-balik (AC) atau alternator yaitu generator yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik bolak-balik (AC). Generator ini terdiri dari magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat.
Pada generator ini, ketika kumparan berputar maka akan terjadi perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan tersebut, sehingga menimbulkan arus listrik. Generator ini biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga air dan pembangkit listrik tenaga angin.
Prinsip kerja generator sesuai dengan induksi elektromagnetik yaitu dengan memutarkan (rotor) dalam suatu kumparan (stator) sehingga dapat menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi.
Transformator
Transformator atau yang disebut juga dengan trafo adalah alat yang dapat mengubah tegangan arus listrik bolak balik (AC) berdasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Pada alat ini, energi listrik dipindahkan secara induksi melalui kumparan primer ke kumparan skunder. Kumparan primer ialah kumparan yang dihubungkan ke sumber tegangan, sedangkan kumparan sekunder ialah kumparan yang dihubungkan pada hambatan atau beban.
Alat ini dapat menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL) terutama pada kumparan skunder. Hal ini karena arus listrik bolak-balik (AC) yang dialirkan pada kumparan primer menyebabkan medan magnet berubah – ubah. Arus listrik bolak-balik (AC) ini kemudian dipindahkan secara induksi oleh besi lunak ke dalam kumparan skunder.
Trafo terbagi ke dalam 2 jenis yaitu trafo step-up dan trafo step-down. Trafo step-up adalah jenis trafo yang berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik bolak balik (AC) Sementara trafo step-down adalah jenis trafo yang berfungsi untuk menurunkan tegangan tegangan listrik bolak balik (AC).
Terjadinya Medan Magnet
Ada beberapa hal yang menyebabkan terjadinya medan magnet yakni sebagai berikut:
- Induktansi searah
Induktansi searah adalah sebuah aliran arus listrik melalui kabel yang terjadi pada garis-garis gaya magnet. Sebagai contoh misalnya jika arus listrik dialirkan melalui spul atau coil (kumparan) yang dibuat dari kabel yang digulung, maka akan terjadi garis-garis gaya yang searah yang sama dengan pembangkitan medan magnet.
- Induktansi timbal balik
Induktansi timbal balik atau induktnsi silang atau induktansi bersama terjadi ketika sepasang kumparan saling berdekatan, dan salah satu kumparan (kumparan primer) yang diberi arus listrik AC menyebabkan timbulnya fluks magnet. Fluks magnet ini melalui kumparan sekunder dan akan membangkitkan emf (elektro motorive force) pada kumparan sekunder.
Faktor Penyebab Timbulnya Gaya Gerak Listrik Induksi
Gaya gerak listrik atau yang disingkat dengan GGL adalah beda potensial antara ujung-ujung penghantar sebelum dialiri arus listrik atau dalam suatu rangkaian. Gaya gerak listrik timbul terutama disebabkan oleh perubahan fluks magnetik dalam suatu loop penghantar.
Faktor faktor yang dapat menyebabkan timbulnya GGL induksi adalah sebagai berikut:
- Gaya gerak listrik induksi yang timbul akibat dari luas bidang kumparan dalam medan elektromagnetik.
- Gaya gerak listrik induksi yang timbul akibat orientasi sudut kumparan θ Terhadap medan elektromagnetik berubah
- Gaya gerak listrik Induksi timbul akibat induksi magnetik berubah