8/18/2019 Laporan EM2 Pak Yono

1/3

 Abstrak  —Sebuah percobaan pengukuran induksi

elektromagnet dan tegangan pada kumparan tembaga selesaidilakukan. Percobaan dilakukan dengan tujuan untuk menera

data nilai induksi magnet dan tegangan pada kumparan

tembaga. Prinsip kerja dari pengukuran berikutmemanfaatkan prinsip GGL induksi kumparan (koil).

Peralatan dan bahan yang dibutuhkan pada percobaanberikut antara lain, kumparan dengan diameter kaat

!,"mm, diameter kumparan #,#cm, panjang tembaga $%!cm,dan % lilitan. Setelah dilakukan percobaan, dapat diperoleh

hasil untuk percobaan pertama baha arus pengamatan

sebesar !,&' dan medan magnet sebesar $%$!', arusperhitungannya bernilai $,"* '. Lalu percobaan keduadidapatkan tegangan sebesar !,"&+olt.

 Kata Kunci—induksi, kumparan, magnet.

I. PENDAHULUAN

rus merupakan bentuk adanya muatan muatan yang bergerak pada satuan waktu. Hal itu terbentuk disebabkan oleh gaya intrinsik dan ekstrinsik dari

muatan. Gaya ekstrinsik yang menyebabkan muatan bergerak per satuan waktu dapat dari berbagai maam bentuk! ontohnya yang dapat dibahas untuk berikut iniadalah proses induksi! atau GGL induksi. GGL induksimerupakan muatan muatan listrik yang bergerak karenaadanya peristiwa induksi.

A

Prinsip terbentuknya gaya gerak listrik "GGL# dalamsebuah penghantar merupakan peristiwa induksi seperti berikut!

Gambar $. Arah gaya gerak listrik akibat induksi magnet.

Gaya gerak listrik akibat induksi dapat terbentuk apabilasebatang penghantar digerak%gerakkan sedemikian rupa

dalam medan magnet sehingga memotong garis%garis gayamagnet! maka pada penghantar tersebut akan terbentuk GGL induksi. Gaya gerak listrik &elas merupakan besaran'ektor! yang seara otomatis mempunyai arah.  Arah gerak 

GGL induksi yang ter&adi bergantung pada arah kumparandan dapat ditun&ukkan dengan aturan tangan kanan sebagai berikut (

Gambar ). Arah GGL induksi mengikuti aturan tangankanan.

Apabila telapak tangan kanan dibuka sedemikian rupasehingga ibu &ari dan keempat &ari lainnya saling tegak lurus "*++#! maka ibu &ari menun&ukkan arah gerak  penghantar ",# sedangkan garis yang menembus telapak tangan kanan adalah garis gaya "medan# magnit "-# danempat &ari lainnya menun&ukkan arah GGL induksi yang

ter&adi "e#!Arus GGL induksi sangat bergantung pada magnet yang

di&adikan auan ketika men&auhi ataupun mendekatikumparan koil tembaganya. Hal itu dilakukan oleh ,araday.

Gambar . Perobaan ,araday untuk magnet padakumparan.

/etika kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan! &umlah garis gaya%gaya magnet yangterdapat di dalam kumparan bertambah banyak.0ertambahnya &umlah garis%garis gaya ini menimbulkanGGL induksi pada u&ung%u&ung kumparan. GGL induksiyang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan &arum gal'anometer. Arah arusinduksi dapat ditentukan dengan ara memerhatikan arahmedan magnet yang ditimbulkannya. Pada saat magnetmasuk! garis gaya dalam kumparan bertambah. Akibatnyamedan magnet hasil arus induksi bersi1at mengurangi garis

gaya itu. Dengan demikian! u&ung kumparan itu merupakankutub utara sehingga arah arus induksi seperti yangditun&ukkan Gambar "a#.

ANALI2A DA3A INDU/2I 4AGNE3 DAN 3EGANGAN/U4PA5AN 3E40AGA

5ahmat Ilmi Ha66i6i! 4oh. ,abet Ali 3hou1an! 7ono Hadi Pramono8urusan ,isika! ,akultas 4atematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut 3eknologi 2epuluh Nopember8l. Arie1 5ahman Hakim! 2urabaya 9+$$$

E%mail( subag&ooo:gmail.om

$

8/18/2019 Laporan EM2 Pak Yono

2/3

/etika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan! &umlah garis%garis gaya magnet yangterdapat di dalam kumparan berkurang. 0erkurangnya &umlah garis%garis gaya ini &uga menimbulkan GGL induksi pada u&ung%u&ung kumparan. GGL induksi yangditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir danmenggerakkan &arum gal'anometer. 2ama halnya ketikamagnet batang masuk ke kumparan. pada saat magnet

keluar garis gayadalam kumparan berkurang. Akibatnyamedan magnet hasil arus induksi bersi1at menambah garisgaya itu. Dengan demikian! u&ung! kumparan itumerupakan kutub selatan! sehingga arah arusinduksi seperti yang ditun&ukkan Gambar "b#. /etika kutubutara magnet batang diam di dalam kumparan! &umlahgaris%garis gaya magnet di dalam kumparan tidak ter&adi perubahan "tetap#. /arena &umlah garis%garis gayatetap! maka pada u&ung%u&ung kumparan tidak ter&adi GGLinduksi. Akibatnya! tidak ter&adi arus listrik dan &arumgal'anometer tidak bergerak.

 Nilai arus GGL induksi berbeda%beda! hal itu sangatmempunyai banyak pengaruh. 2ebenarnya besar keil GGLinduksi dapat dilihat pada besar keilnya penyimpangan

sudut &arum gal'anometer. 8ika sudut penyimpangan &arumgal'anometer besar! GGL induksi dan arus induksi yangdihasilkan besar. Ada tiga 1aktor yang memengaruhi GGLinduksi! yaitu ;

$. /eepatan gerakan magnet atau keepatan perubahan &umlah garis%garis gaya magnet "1luksmagnetik#!

). 8umlah lilitan!. 4edan magnet.

0esarnya GGL induksi yang ter&adi dalam suatu penghantar atau rangkaian berbanding lurus dengankeepatan perubahan 1lu< magnet yang dilingkupinya.

/etika penghantar "tembaga# tersebut merupakan sebuahlilitan atau disebut kumparan! maka seara matematisdituliskan ;

E = %N d>?dt "$#

3anda negati1 pada persamaan di atas menun&ukkan persesuaian dengan hukum Len@ sebagai berikut ( Arah arus induksi dalam penghantar sedemikian rupa

 sehingga medan magnet yang dihasilkan melawan perubahan garis-garis gaya maget yang menimbulkannyaB.

Untuk nilai medan magnet "0#! dapat diketahui searamatematis sebagai berikut ;

0 = C N I ? ) 5 ")#

0 merupakan besar induksi magnetik dengan besaran 3esla!C sebagai konstanta " < $+%F#! kemudian I kuat arusampere! dan 5 adalah hambatan. Hambatan yang dapatdigunakan merupakan hasil dari hambatan &enis padaseluruh pan&ang kawat terhadap luas permukaan kawat.2eara matematis adalah ;

5 = < l ? A "#

"rho# merupakan hambatan &enis kawat tembaga sebesar $!9 < $+%! l adalah pan&ang kawat! dan A merupakan luas permukaan kawat.

II.4E3JDE

Perobaan dalam hal analisa data induksi magnet dantegangan berikut dibutuhkan peralatan yang akan

digunakan! antara lain sumber tegangan! multimeter! kawattembaga! mistar! kabel buaya! dan magnet. 2umber tegangan digunakan sebagai tegangan yang akan dialirkan pada sistem! lalu multimeter untuk mengukur nilai arusoutput! kawat tembaga dan magnet berperan penting untuk  prinsip ker&a GGL induksi.

Perobaan dilakukan dalam ) maam! pertama input arusoleh GGL induksi magnet dan kedua input arus oleh sumber 

tegangan AK. 2ebelum dilakukan perobaan! hal yang paling utama dilakukan adalah kawat tembaga "koil#dibentuk men&adi sebuah kumparan dengan diameter 9!9m.U&ung%u&ung kumparan digosok hingga tembaga murniterlihat! kemudian dihubungkan pada multimeter! ketikahambatan bernilai nol maka tembaga murni sudah bersihdan dapat digunakan. 2etelah itu dirangkai peralatanmen&adi seperti Gambar untuk dilakukan perobaan pertama.

Gambar . 2kema alat perobaan I induksi magnet dantegangan.

/etika peralatan telah usai dirangkai! magnet batangdigerakan mendekati dan men&auhi kumparan hingga arusmunul dan dapat dilihat pada multimeter. 2etelah arusterbaa! smartphone yang telah siap untuk menghitunginduksi "3esla# didekatkan pada u&ung kumparan untuk mendapatkan medan magnet. Untuk magnet yang bergerak mendekati%men&auhi kumparan! sebagai auan digunakan prinsip periode! banyaknya gerakan ma&u%mundur selamawaktu yang digunakan saat itu adalah +se.

/emudian untuk perobaan kedua dengan menggunakantegangan input. U&ung%u&ung kumparan dihubungkandengan kabel buaya ke sumber tegangan dan multimeter.2umber tegangan dinyalakan dan digunakan tegangansebesar 9'olt. 2etelah siklus sitem ber&alan! maka tegangan pada multimeter terbaa.

III. HA2IL DAN PE40AHA2AN

Perobaan pertama dan kedua untuk menghitung nilaiinduksi magnet dan tegangan pada kumparan telah selesaidilakukan dan didapatkan hasil data berupa medan magnet"3esla# dan arus untuk perobaan pertama! perobaan keduadidapatkan nilai tegangan. /etika perobaan dilakukan!arus yang didapatkan sangat keil! didapatkan seara rerata pengamatan sebesar   +!)CA dan medan magnet sebesar $$+C3. Arus yang keluar sangat keil! hal itu dikarenakan beberapa 1aktor! keepatan gerakan magnet mendekati danmen&auhi kumparan! keepatan sangat minim dan tidak 

konstan karena masih menggunakan tangan sebagai penggeraknya. /emudian pada kumparan sendiri! &umlahlilitan yang sedikit sebanyak ! diameter kawat tembagayang sangat keil! dan diameter kumparan hanya 9m.Akibat beberapa hal tersebut maka medan magnet yang

)

8/18/2019 Laporan EM2 Pak Yono

3/3

dihasilkan pun &uga sedikit karena 1luksnya &uga sedikit.2ehingga arus keluarannya pun keil. 2etelah arus pengamatan didapatkan! kemudian diari besar GGLinduksi perhitungan dengan ara menggunakan Persamaan"$# dan hambatan pada kawat tembaga dengan Persamaan"#. Hasil GGL induksi pada kumparan sebesar %)F!* < $+ %

dan hambatan sebesar +!)M. Dari kedua hasil tersebut!diari nilai arus output dengan hukum kirho11 biasa dan

didapatkan arus bernilai  $!* CA.Arus yang didapatkan pada pengamatan dan perhitungannilainya berbeda. Hal itu dikarenakan adanya beberapa1aktor! 1aktor kawat tembaga yang digunakan! 1aktor  pengamatan nilai medan magnet yang menggunakansmartphone kemungkinan banyak medan magnet sekitar  perobaan yang tak terukur! kemudian 1aktor kumparanyang tidak mutlak dengan diameter antar lilitan! dankeepatan geraknya magnet yang tidak konstan.

/emudian pada perobaan kedua hasil data tenganganyang terbaa sebagai berikut ;

3abel $. Hasil data perobaan kedua berupa nilaitegangan.

o. -lilitan (-olt)$ +!O

) +!)

+!)

+!9

O +!)

5ata%rata +!)

 Nilai tegangan relati1 keil sekali lagi karena kumparanyang termasuk keil dan tegangan input yang keil &uga tak sebanding dengan medan magnet yang terbentuk padakumparan.

I. /E2I4PULAN

2etelah melakukan perobaan pengukuran arus induksimagnet dan tegangan! didapatkan hasil pengamatan dan perhitungan! maka dapat disimpulkan untuk perobaan pertama bahwa arus pengamatan sebesar +!)CA dan medanmagnet sebesar  $$+C3! arus perhitungannya bernilai $!*CA. Lalu perobaan kedua didapatkan tegangan sebesar +!)'olt.

DA,3A5 PU23AA/A

$Q https(??ab$$ae.wordpress.om

)Q http(??www.rumus%1isika.om

Q http(??1isikastudyenter.om

https://ab11ae.wordpress.com/http://www.rumus-fisika.com/http://fisikastudycenter.com/https://ab11ae.wordpress.com/http://www.rumus-fisika.com/http://fisikastudycenter.com/