BAHAN
AJAR (HUKUM FARADAY)
HUKUM FARADAY
(gambar
: percobaan hukum faraday-by phet.colorado.edu)
Bagi peserta didik
kelas XII Semester Genap materi pelajaran Fisika tentunya sudah tidak asing
lagi dengan Bab Induksi Elektromagnetik dan Arus Bolak balik. Dalam
silabus KTSP berkarakter tercantum di dalam Kompetensi dasar 7.3
"memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak- balik serta
penerapannya".
Konsep yang penting
untuk dipahami dalam hukum Faraday adalah bahwa bila terjadi perubahan induksi
magnet, maka akan timbul ggl/ gaya gerak listrik/ tegangan (atau dengan kata
lain muncul arus listrik induksi). Anda dapat memahaminya dengan cara
menggunakan beberapa alat dan bahan percobaan.
Percobaan dengan phet
pada hukum Faraday menggunakan alat ukur amperemeter (1 buah), lilitan kawat
tembaga (secukupnya), batang magnet permanen (punya kutub U dan kutub S), dan
sebuah lampu. Cara kerjanya mudah, yaitu lilitan kawat telah tersambung ke
lampu dan amperemeter. Kemudian batang magnet digerak gerakkan maju mundur
masuk ke dalam lobang lilitan (lubang lilitan dibuat lebar sehingga magnet
dapat masuk dan keluar).
Setelah magnet
digerakkan masuk, terjadi hal yang menarik yaitu lampu nyala serta alat ukur
jarum amperemeter bergerak. Apa artinya ? Ya, hal itu menunjukkan dan
membuktikan hukum faraday yakni bila ada perubahan garis magnet di dalam
lilitan/ kumparan, maka terjadi tegangan (muncul arus listrik).
Dari mula-mula di dalam
kumparan tidak ada garis magnet, setelah batang magnet dimasukkan maka garis
magnet di dalam kumparan menjadi ada. Memberi pengertian bahwa terjadi PERUBAHAN
MEDAN MAGNET berakibat timbulnya ARUS LISTRIK induksi.
Pada
saat magnet digerakkan (keluar- masuk) dalam kumparan jarum pada galvanometer
menyimpang. Penyimpangan jarum galvanometer menunjukkan bahwa di dalam kumparan
mengalir arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut arus induksi. Arus
listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial. Beda
potensial ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi). Timbulnya ggl
induksi pada ujung-ujung kumparan disebabkan karena adanya perubahan garis gaya
magnetik yang memotong kumparan.
Sehingga faraday
menyatakan dengan :
" Apabila terjadi
perubahan fluks dalam suatu solenoida maka akan dihasilkan gaya gerak listrik
yang sebanding dengan laju perubahan fluks” dan dinyatakan dengan rumus :
Faktor-faktor yang menentukan
besar GGL antara lain adalah :
a. Jumlah
lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan, semakin besar tegangan yang
diinduksikan.
b. Kecepatan
gerakan medan magnet. Semakin cepat garis gaya magnet yang mengenai konduktor,
semakin besar tegangan induksi.
c. Jumlah
garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garis gaya magnet yang mengenai
konduktor, semakin besar tegangan induksi.
