Kumpulan soal Induksi Elektromagnetik untuk Kelas 12 (SOAL UN DAN SBMPTN)
fisika
Aplikasi Induksi Elektromagnetik Pada GeneratorFull description
BaikFull description
Disini membahas tentang induksi elektromagnetik ketika seseorang melakukan thawaf di masjidil haram, tetapi perlu diingat ini bukan suatu karya yang kuat, dengan menggunakan metodologi analogi untu...
Deskripsi lengkap
BaikDeskripsi lengkap
Baik
nnnFull description
sumber buku sagufindoFull description
Laporan Resmi Percobaan Induksi Elektromagnetik (L8)
Modul J Induksi Elektromagnetik
MODUL J INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
I.
Tujuan Percobaan 1. Dapat menjelaskan bagaimana Gaya Gerak Listrik (GGL) dapat terinduksi oleh induksi elektromagnetik dan menyebutkan faktor-faktor f aktor-faktor yang mempengaruhinya. 2. Dapat memahami bahwa induksi elektromagnetik terjadi bila fluks magnetik berubah terhadap waktu.
II.
Alat-alat Percobaan 1. 2. 3. 4. 5. 6.
III.
Multimeter digital Kumparan dengan 500 dan 1000 lilitan Magnet batang Al Ni Co Catu daya Inti-I Kabel penghubung
Teori Dasar Di dalam kumparan timbul suatu beda potensial (atau gaya gerak listrik ε, GGL). Timbulnya GGL dengan cara ini disebut induksi elektromagnetik. Sebatang magnet memiliki medan magnet di sekitarnya. Medan magnet divisualkan dalam bentuk garis-garis medan. Sebuah batang magnet mempunyai bentuk garis-garis medan magnet seperti ditunjukkan oleh gambar 1 di bawah. Sekumpulan garis-garis medan disebut fluks magnet.
S
U
Gambar 1. Bentuk garis-garis medan magnet pada sebuah batang magnet
GGL yang diinduksi oleh fluks magnet yang berubah dapat dianggap terdistribusi di seluruh rangkaiannya. Perhatikan suatu simpul kawat tunggal dalam suatu medan magnet seperti gambar 2 di bawah ini.
38
LABORATORIUM FISIKA UNIKOM
Modul J Induksi Elektromagnetik
E
B
Gambar 2. GGL didistribusikan melewati simpul dan ekivalen dengan E yang sejajar dengan kawat
Integral tertutup medan listrik E disekeliling rangkaian tertutup sama dengan kerja yang dilakukan per satuan muatan : d φ ε = E .d l = − m = E .2π r dt 1 C
∫
φ m = NBA = NBπ r 2
tanda negatif hukum Faraday pada rumus di atas berhubungan dengan arah GGL induksinya. Arah GGL induksi dan arus induksi dapat diperoleh dari hukum Lenz.
Gambar 3. Rangkaian dengan multimeter digital dan kumparan
39
LABORATORIUM FISIKA UNIKOM
Modul J Induksi Elektromagnetik
2. Pasang kumparan 500 lilitan. 3. Fungsikan multimeter digital sebagai ammeter dengan batas ukur 200 µA DC. 4. Sambil mengamati ammeter, gerakan batang magnet ke dalam kumparan. Catat hasil pengamatan Anda pada tabel data. 5. Sambil mengamati ammeter, gerakan batang magnet ke luar kumparan. Catat hasil pengamatan Anda pada tabel data. 6. Ulangi langkah 4 dan 5 untuk gerakan magnet yang lebih cepat. Catat hasil pengamatan Anda pada tabel data. 7. Ganti kumparan 500 lilitan dengan kumparan 1000 lilitan, kemudian ulangi langkah 4 sampai 6. Catat hasil pengamatan Anda pada tabel data.
2) Induksi elektromagnetik terjadi bila fluks magnetik berubah terhadap waktu (DC) 1. Susun rangkaian seperti gambar 4.
Catu Daya
Gambar 4. Rangkaian dengan multimeter digital, kumparan dan catu daya
2. Pastikan catu daya mati dan pilih tegangan keluaran 6 V DC. 3. Fungsikan multimeter digital sebagai ammeter dengan batas ukur 200 µA DC 4. Tempatkan kumparan 500 lilitan dan 1000 lilitan sejajar satu sama lain seperti ditunjukkan gambar 5
40
LABORATORIUM FISIKA UNIKOM
Modul J Induksi Elektromagnetik
A
Gambar 5. Rangkaian kumparan 500 lilitan sejajar dengan 1000 lilitan dengan sumber tegangan DC
5. 6. 7. 8. 9.
Hubungkan kumparan 500 lilitan ke catu daya dan yang lainnya ke ammeter. Nyalakan catu daya Amati arus dan catat pada tabel data Masukka inti-I ke dalam kumparan Ulangi langkah 6 dan 7. Apabila arus melebihi batas ukur ammeter, pindahkan tombol pemilih ke batas ukur yang lebih besar. 10. Matikan catu daya 11. Keluarkan inti-I dari dalam kumparan 3) Induksi elektromagnetik terjadi bila fluks magnetik berubah terhadap waktu (AC) 1. Susun rangkaian seperti gambar 6
A
Gambar 6. Rangkaian kumparan 500 lilitan sejajar dengan 1000 lilitan dengan sumber tegangan AC
2. 3. 4. 5. 6. 7.
V.
Pilih keluaran catu daya 6 V AC Fungsikan multimeter digital sebagai ammeter dengan batas ukur 200 mA AC. Nyalakan catu daya Amati arus yang ditunjukkan ammeter dan catat arus pada tabel data. Matikan catu daya dan masukkan inti-I ke dalam kumparan. Ulangi langkah 4 dan 5. Jika arus melebihi batas ukur ammeter, pindahkan tombol pemilih ke batas ukur yang lebih besar.
Tugas Pendahuluan 1. Jelaskan bunyi hukum Faraday dan hukum Lenz tentang GGL induksi 2. Apa pengaruh inti besi terhadap garis gaya magnet pada sebuah kumparan yang diberi arus listrik ?
41
LABORATORIUM FISIKA UNIKOM
Modul J Induksi Elektromagnetik
3. Kumparan dengan 500 lilitan memiliki jari-jari 5 cm dan tahanan 30 Ω . Pada laju
berapakah medan magnet (dB/dt) yang tegak lurus harus berubah untuk menghasilkan arus sebesar 4 A dalam kumparan tersebut ? 4. Jelaskan dan gambarkanlah pengaruh sebuah batang magnet ketika melewati sebuah simpul yang memiliki tahanan R secara hukum Lenz ?
VI.
Tugas Jurnal A.
Menjelaskan bagaimana GGL terinduksi oleh induksi Elektromagnetik (EM)
Buatlah suatu ringkasan berkaitan dengan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya GGL elektromagnetik yang dihasilkan berkaitan dengan kecepatan gerakan magnet masuk atau keluar kumparan.
B.
Induksi elektromagnetik terjadi bila fluks magnetik berubah terhadap waktu (DC dan AC)
1. Apa yang terjadi apabila medan magnet yang melingkupi kumparan berubah ? 2. Apa pengaruhnya arus masukan (DC atau AC) terhadap arus di kumparan 1000 lilitan ?
42
LABORATORIUM FISIKA UNIKOM
Modul J Induksi Elektromagnetik
TABEL DATA MODUL J INDUKSI ELEKTROMAGNETIK 1. GGL terinduksi oleh induksi EM Kumparan Gerakan magnet ke luar
Arus (A)
Gerakan magnet ke dalam
Lambat
Lambat
Cepat
Cepat
Lambat
Lambat
Cepat
Cepat
Arus (A)
500 lilitan
1000 lilitan
2. Induksi EM oleh fluks magnet berubah terhadap waktu (DC) Arus kumparan 1000 lilitan Kondisi Nyala
Mati
Tanpa inti-I Dengan inti-I
3. Induksi EM oleh fluks magnet berubah terhadap waktu (AC) Arus kumparan 1000 lilitan Kondisi Nyala