Gaya Gerak Listrik Induksi (GGL Induksi): Pengertian, Rumus, Contoh Soal

A. Pengertian Gaya Gerak Listrik Induksi (GGL Induksi)

Sebelum memahami gaya gerak listrik induksi (ggl induksi), yuk pahami dulu apa sih gaya gerak listrik itu.

1. Gaya Gerak Listrik (ggl)

Gaya gerak listrik (ggl) merupakan beda potensial antara kedua ujung sumber listrik (misalnya baterai) ketika tidak mengalirkan arus listrik.

Sumber gaya gerak listrik merupakan komponen yang mengubah energi tertentu menjadi energi listrik misalnya baterai atau generator listrik. Ggl dilambangkan dengan “ε” atau terkadang dituliskan sebagai “ggl” dengan satuan volt (V).

Kamu bisa membaca lebih lanjut mengenai gaya gerak listrik pada artikel di bawah ini.

Gaya Gerak Listrik: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

2. Gaya Gerak Listrik Induksi (ggl Induksi)

Gaya gerak listrik induksi (ggl induksi) adalah beda potensial yang timbul pada ujung-ujung kumparan akibat adanya perubahan medan magnetik. Dengan kata lain, ggl induksi adalah ggl yang timbul karena induksi elektromagnetik.

Besarnya ggl induksi dipengaruhi oleh laju perubahan fluks magnetik dan banyaknya lilitan kumparan.


3. Faktor yang Mempengaruhi Terjadinya Perubahan Fluks Magnetik

Terdapat tiga faktor yang mempengaruhi terjadinya perubahan fluks magnetik, yaitu:

  1. Luas bidang kumparan yang melingkupi garis gaya medan magnetik.
  2. Perubahan induksi magnetiknya.
  3. Perubahan sudut antara arah medan magnet dengan garis normal bidang kumparan.

B. Rumus Gaya Gerak Listrik Induksi (GGL Induksi)

1. Hukum Faraday

Seperti yang sebelumnya disebutkan bahwa ggl induksi dipengaruhi oleh laju perubahan fluks magnetik dan jumlah lilitan kumparan. Hal tersebut digambarkan melalui persamaan pada Hukum Faraday berikut.

\epsilon=-N\frac{\Delta\phi}{\Delta t}\\
atau\\
\epsilon=-N\frac{d\phi}{dt}

Keterangan:
ε = ggl induksi (V)
N = jumlah lilitan
dΦ/dt = laju perubahan fluks (Wb/s)
dΦ = perubahan fluks magnetik (Weber) (Wb)
dt = selang waktu (s)

Maka dari itu, dapat dipahami bahwa Hukum Faraday berbunyi:

Gaya gerak listrik (ggl) induksi yang timbul antara ujung-ujung suatu loop penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut

Hukum Faraday

2. Hukum Lenz

Jika kamu perhatikan persamaan di atas, terdapat tanda negatif di salah satu ruas. Hal ini disebabkan oleh ggl induksi yang arus medan magnetnya berlawanan dengan asal perubahan fluksnya. Hal tersebut sebagaimana dinyatakan oleh Hukum Lenz yang berbunyi:

Ggl induksi selalu membangkitkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan asal perubahan fluks

Hukum Lenz

C. Simulasi Hukum Faraday Gaya Gerak Listrik Induksi

Untuk lebih memahami mengenai Hukum Faraday, kamu bisa mencoba simulasi berikut ya!

Simulasi Interaktif Hukum Faraday

Simulasi Interaktif 2 Hukum Faraday


D. Contoh Soal Gaya Gerak Listrik Induksi

1. Soal 1

Sebuah kumparan terdiri atas 40 lilitan. Dalam selang waktu 6 milisekon, fluks magnetik pada kumparan berubah sebesar 3×10-3 Wb. Tentukan ggl induksi pada kumparan!

Diketahui:
N = 40
dt = 6×10-3 s
dΦ = 3×10-3 Wb

Ditanya:
ε = … ? (gaya gerak listrik induksi)

Jawab:

Dari informasi yang diberikan, ggl induksi dapat langsung dicari dengan menggunakan persamaan di atas yakni sebagai berikut.

\begin{aligned}
\epsilon&=-N\frac{\Delta\phi}{\Delta t}\\
\epsilon&=-40\cdot \frac{3\times 10^{-3}}{6\times 10^{-3}}\\
\epsilon&=-40\cdot \frac{1}{2}\\
\epsilon&=-20\space V
\end{aligned}

Jadi, besarnya ggl induksi pada kumparan tersebut adalah 20 V.


2. Soal 2

Fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu kumparan berkurang dari 0,5 Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 2 sekon. Kumparan memiliki 400 lilitan dengan hambatan 4 Ω. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan?

Diketahui:
N = 200
dt = 2 s
dΦ = 0,5 – 0,1 = 0,4 Wb
R = 4 Ω

Ditanya:
I = … ? (kuat arus listrik)

Jawab:

Sama seperti sebelumya, dapat digunakan rumus ggl induksi untuk mencari besar ggl induksi kemudian digunakan dengan rumus lain yaitu Hukum Ohm untuk mencari arusnya.

\begin{aligned}
\epsilon&=-N\frac{\Delta\phi}{\Delta t}\\
\epsilon&=-200\cdot \frac{0,4}{2}\\
\epsilon&=-200\cdot 0,2\\
\epsilon&=-40\space V
\end{aligned}\\
\begin{aligned}
I&=\frac{\epsilon}{R}\\
I&=\frac{40}{4}\\
I&=10 \space \Omega
\end{aligned}

Jadi, besar arusnya adalah 10 Ω.

Referensi:

  1. Budiyanto, J. (2008). Fisika untuk SMA/MA kelas XII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
  2. Saripudin, A., Rustiawan, D., & Suganda, A. (2009). Praktis belajar fisika. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
  3. Suparmo & Widodo, T. (2009). Panduan pembelajaran fisika XII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
  4. Len’s Law – Wikipedia

2 pemikiran pada “Gaya Gerak Listrik Induksi (GGL Induksi): Pengertian, Rumus, Contoh Soal”

Tinggalkan komentar