• Tidak ada hasil yang ditemukan

Laporan Praktikum Induksi Elektromagnetik

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Laporan Praktikum Induksi Elektromagnetik"

Copied!
19
0
0

Teks penuh

I. Tanggal Percobaan

Kamis, 17 September 2015

II. Judul Percobaan

GGL Induksi

III. Tujuan Percobaan

1. Untuk membuktikan terjadinya induksi elektromagnetik dengan menggunakan hukum Faraday.

IV. Landasan Teori

Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet (artinya listrik menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik (artinya magnet menimbulkan listrik) melalui eksperimen yang sangat sederhana (Halliday & Resnick, 1984).

Dalam usahanya untuk menghasilkan arus listrik dari medan magnet, Faraday menggunakan peralatan seperti pada Gambar 1.

Sebuah kumparan kawat X, dihubungkan dengan baterai. Arus yang mengalir melalui X menghasilkan medan magnet yang diperkuat oleh inti besi. Faraday berharap bahwa dengan menggunakan baterai yang berkekuatan cukup, arus konstan di X akan menghasilkan medan magnet yang cukup besar, yang dapat membangkitkan arus pada kumparan kedua Y. Pada rangkaian kedua Y, digunakan galvanometer untuk mendeteksi arus listrik, tetapi disini tidak menggunakan baterai. Percobaan ini tidak berhasil jika digunakan arus yang konstan. Tetapi pada akhirnya teramati suatu efek, di mana Faraday melihat simpangan besar terjadi pada jarum galvanometer di rangkaian Y pada saat ia menghidupkan saklar di rangkaian X. Dan galvanometer menyimpang kuat ke arah yang berlawanan pada saat ia mematikan saklar tersebut. Arus konstan di X tidak menghasilkan arus di Y. Arus timbul di Y hanya pada saat terjadi penyambungan dan pemutusan hubungan listrik di X.

Faraday menyimpulkan bahwa meskipun medan magnet konstan tidak dapat menghasilkan arus, namun perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Arus litrik inilah yang dinamakan arus induksi. Pada saat medan magnet di kumparan Y berubah, terjadi arus seolah-olah pada rangkaian tersebut terdapat sumber ggl. Oleh karena itu dikatakan bahwa “ggl induksi dihasilkan oleh medan magnet yang berubah”.

Faraday melakukan eksperimen lanjutan mengenai induksi elektromagnetik, yaitu seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.

Pada percobaan tersebut magnet batang didorong ke dalam kumparan tersebut, dengan kutub utara menghadap pada kumparan. Ketika magnet sedang bergerak, galvanometer menunjukkan penyimpangan, yang memperlihatkan bahwa sebuah arus telah dihasilkan di dalam kumparan tersebut. Selanjutnya jika magnet batang dipegang di dalam kedudukan tetap (stationer) terhadap kumparan tersebut, maka galvanometer tidak menyimpang. Sedangkan jika magnet batang digerakkan menjauhi kumparan, maka galvanometer menyimpang lagi tetapi arahnya berlawanan dengan sebelumnya, yang berarti bahwa arus di dalam kumparan mengalir dengan arah yang berlawanan. Jika digunakan ujung kutub selatan sebuah magnet sebagai pengganti ujung kutub utaranya, maka percobaan bekerja seperti yang dijelaskan namun penyimpangan-penyimpangan adalah kebalikan dari percobaan awal. Gerakan atau perubahan diperlukan untuk menginduksi ggl. Tidak menjadi masalah apakah magnet atau kumparan yang bergerak.

Adapun hasil percobaan Faraday adalah sebagai berikut:

1. Arus listrik terjadi ketika magnet bergerak mendekat atau menjauh dan tidak terjadi ketika magnet dalam keadaan diam.

2. Gerakan magnet mendekat dan menjauh menimbulkan perubahan medan magnet. Dengan demikian arus listrik yang terjadi karena adanya perubahan medan magnet.

3. Makin cepat perubahan medan magnet terjadi, arus yang timbul semakin besar. Ini artinya kecepatan perubahan fluks magnetik mempengaruhi besar kecil arus listrik.

4. Arus dan beda potensial akibat perubahan fluks magnetik dinamikan arus dan tegangan induksi.

5. Gejala timbulnya arus dan tegangan akibat perubahan fluks magnetik dikenal dengan induksi elektromagnetik.

“GGL induksi yang timbul antara ujung-ujung loop suatu penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetic yang dilengkapi oleh loop penghantar tersebut”.

Hukum Faraday dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

 

ε

=−N

Δφ

Δt

 

……… (1)

Keterangan:

 : Besarnya ggl induksi

N : Jumlah lilitan

Δφ

Δt

: Perubahan fluks yang menunjukan perubahan jumlah garis gaya magnet yang keluar masuk kumpuran tiap satuan waktu (fluks adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang).

Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan sudut jarum galvanometer. Jika sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar. Ada tiga faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu:

1. Kecepatan perubahan medan magnet; semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.

2. Banyaknya lilitan; semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

3. Kekuatan magnet; semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. Untuk memperkuat gejala kemagnetan pada kumparan dapat dengan jalan memasukkan inti besi lunak.

GGL induksi dapat ditimbulkan dengan cara lain yaitu:

2. Memutus-mutus atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer yang di dekatnya terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat timbul GGL induksi.

3. Mengalirkan arus AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder didekatkan dapat timbul GGL induksi. Arus induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik induksi adalah GGL AC.

Untuk mendapatkan suatu ggl induksi pada ujung-ujung kumparan, dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain (Suardana, 2007):

1. Menggerakkan sebatang magnet menjauhi atau mendekati kumparan, 2. Mengubah intensitas medan magnet, dan

3. Menggerakkan kumparan di sekitar medan magnet.

Dalam percobaan ini akan ditempuh cara salah satu dari ketiga cara di atas, yaitu dengan menggerakkan sebatang magnet menjauhi atau mendekati kumparan yang diam.

V. Alat dan Bahan

1. Kumparan 1000 lilitan 1 buah 2. Kumparan 500 lilitan 1 buah

3. Magnet batang dengan kekuatan berbeda 2 buah

4. Galvanometer dengan batas ukur −300sampai+300 dengan nst:10 5. Kabel penghubung 2 buah

VI. Langkah Percobaan

1. Menyiapkan alat dan bahan

Gambar 3. Skema percobaan GGL Induksi

3. Menggerakkan kutub utara magnet batang masuk ke dalam kumparan, sambil mengamati arah jarum galvanometer.

4. Mendiamkan magnet batang saat magnet berada di dalam kumparan, kemudian mengamati arah jarum galvanometer.

5. Menarik magnet batang ke luar kumparan sambil mengamati arah jarum galvanometer.

6. Menggerakkan magnet keluar masuk kumparan sambil mengamati arah jarum galvanometer.

7. Membalik batang magnet (masukkan ujung Selatan) dengan melakukan langkah yang sama seperti langkah (3) sampai (6).

8. Mengganti magnet 1 dengan magnet 2, kemudian melakukan langkah yang sama seperti langkah (3) sampai (7).

9. Selanjutnya mengubah kumparan untuk variasi data, dan mengulang langkah (3) sampai langkah (8).

10. Mencatat hasil pengamatan pada tabel hasil pengamatan di bawah ini.

Tabel 1. Hasil percobaan magnet … dengan jumlah lilitan …. lilitan Kutub

Magnet Arah Gerak Magnet Arah Gerak Jarum Galvanometer

U

Masuk kumparan

Keluar masuk kumparan

S

Masuk kumparan Diam dalam kumparan Keluar kumparan

Keluar masuk kumparan

VII. Teknik Analisis Data

Teknik analisis data yang digunakan adalah secara kualitatif. Adapun analisis yang dilakukan adalah arah penyimpangan jarum galvanometer serta besarnya penyimpangan jarum galvanometer. Teknik analisis data digunakan untuk membuktikan terjadinya induksi elektromagnetik dalam Hukum Faraday serta mengetahi pengaruh jumlah lilitan dan kecepatan gerak magnet terhadap besar GGL induksi yang ditimbulkan.

VIII. Data Hasil Percobaan

Adapun hasil pengamatan gerak jarum galvanometer yang diamati adalah: Tabel 2. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 500 lilitan

Kutub

Magnet Arah Gerak Magnet Arah Gerak Jarum Galvanometer

U

Masuk kumparan Kanan¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kiri¿

Keluar masuk kumparan Kiri¿

S

Masuk kumparan Kiri¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kanan¿

Keluar masuk kumparan Kanan¿

Tabel 3. Hasil percobaan magnet 2 dengan jumlah lilitan 500 lilitan Kutub

Magnet Arah Gerak Magnet Arah Gerak Jarum Galvanometer

U

Masuk kumparan Kanan¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kiri¿

Keluar masuk kumparan Kiri¿

S

Masuk kumparan Kiri¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar masuk kumparan Kanan¿

Tabel 4. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 1000 lilitan Kutub

Magnet Arah Gerak Magnet Arah Gerak Jarum Galvanometer

U

Masuk kumparan Kanan¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kiri¿

Keluar masuk kumparan Kiri¿

S

Masuk kumparan Kiri¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kanan¿

Keluar masuk kumparan Kanan¿

Tabel 5. Hasil percobaan magnet 2 dengan jumlah lilitan 1000 lilitan Kutub

Magnet Arah Gerak Magnet Arah Gerak Jarum Galvanometer

U

Masuk kumparan Kanan¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kiri¿

Keluar masuk kumparan Kiri¿

S

Masuk kumparan Kiri¿

Diam dalam kumparan 0

Keluar kumparan Kanan¿

Keluar masuk kumparan Kanan¿

Adapun hasil pengamatan dari besarnya nilai yang ditunjukkan oleh jarum galvanometer adalah:

1. Magnet 1 memberikan efek penyimpangan lebih besar pada galvanometer dari pada magnet 2 dengan kumparan yang sama.

2. Kumparan 1000 lilitan memberikan efek penimpangan lebih besar dari pada kumparan 500 lilitan dengan magnet yang sama.

IX. Analisis Data

Berdasarkan hasil percobaan di atas, diperoleh data bahwa jarum galvanometer akan bergerak ketika magnet digerakan ke dalam atau ke luar kumparan dan akan diam ketika magnet didiamkan didalam kumparan. Hal ini menunjukkan bahwa pergerakan magnet pada kumparan akan menghasilkan arus listrik dan ketika magnet didiamkan maka tidak ada arus listrik yang dihasilkan. Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh praktikan, maka dapat dilakukan analisis data sebagai berikut:

Percobaan dengan magnet I dengan kumparan 500 lilitan

Pada ujung magnet batang yaitu kutub utara dimasukkan ke dalam kumparan, maka tampak adanya penyimpangan pada jarum galvanometer ke arah kanan (arah positif), hal tersebut terjadi karena saat ujung magnet batang dimasukan ke dalam kumparan maka jumlah garis gaya-gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum galvanometer.

Sedangkan saat ujung magnet didiamkan dalam kumparan, maka tidak terjadi perubahan fluks magnetik sehingga jarum penunjuk pada galvanometer tidak menyimpang melainkan menunjukkan angka nol. Dengan kata lain, tidak adanya perubahan fluks magnetik ini akan mengakibatkan arus induksi adalah sama dengan nol sehingga pada keadaan seperti ini tidak terdapat arus listrik dalam kumparan.

Ketika ujung magnet di keluarkan kembali dari kumparan, maka jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer.

yang terdapat di dalam kumparan bertambah dan berkurang sesuai dengan perlakuan yang diberikan. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya terjadi karena ujung magnet batang dimasukan ke dalam kumparan sehingga hal ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum galvanometer. Sedangkan berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini terjadi karena ujung magnet batang dikeluarkan dari dalam kumparan sehingga hal ini juga akan menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer.

Apabila ujung magnet batang yang dimasukkan pada kumparan dirubah, yaitu ujung magnet yang dimasukkan adalah kutub selatan maka yang terjadi adalah sama dengan yang dialami pada batang magnet yang dimasukkan kutub utaranya, akan tetapi arah penyimpangannya berubah menjadi sebaliknya, yaitu apabila ujung magnet yaitu kutub selatan dimasukkan ke dalam kumparan maka jarum penunjuk pada galvanometer akan menyimpang ke arah kiri, ketika batang magnet didiamkan dalam kumparan jarum penunjuk pada galvanometer akan diam atau menunjukkan titik nol, saat dikeluarkan jarum penunjuk akan menyimpang kanan, dan saat dimasukkan dan dikeluarkan secara cepat akan mengalami penyimpangan ke arah kanan dan ke kiri secara bergantian.

Percobaan dengan magnet I dengan kumparan 1000 lilitan

Pada percobaan ini dilakukan perlakuan yang berbeda, yaitu dengan mengganti kumparan dengan kumparan yang memiliki jumlah lilitan yang lebih banyak yaitu 1000 lilitan dengan magnet yang sama. Adapun hal yang terjadi adalah sama seperti sebelumnya yaitu saat kumparan yang digunakan adalah dengan jumlah 500 lilitan. Namun perbedaan yang terlihat adalah besarnya sudut penyimpangan pada galvanometer, dimana penyimpangan yang terjadi adalah lebih besar dari sebelumnya dengan menggunakan kumparan 500 lilitan.

Percobaan dengan magnet II dengan kumparan 500 lilitan

(arah positif), hal tersebut terjadi karena saat ujung magnet batang dimasukan ke dalam kumparan maka jumlah garis gaya-gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum galvanometer.

Sedangkan saat ujung magnet didiamkan dalam kumparan, maka tidak terjadi perubahan fluks magnetik sehingga jarum penunjuk pada galvanometer tidak menyimpang melainkan menunjukkan angka nol. Dengan kata lain, tidak adanya perubahan fluks magnetik ini akan mengakibatkan arus induksi adalah sama dengan nol sehingga pada keadaan seperti ini tidak terdapat arus listrik dalam kumparan.

Ketika ujung magnet di keluarkan kembali dari kumparan, maka jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer.

Apabila ujung magnet batang yang dimasukkan pada kumparan dirubah, yaitu ujung magnet yang dimasukkan adalah kutub selatan maka yang terjadi adalah sama dengan yang dialami pada batang magnet yang dimasukkan kutub utaranya, akan tetapi arah penyimpangannya berubah menjadi sebaliknya, yaitu apabila ujung magnet yaitu kutub selatan dimasukkan ke dalam kumparan maka jarum penunjuk pada galvanometer akan menyimpang ke arah kiri, ketika batang magnet didiamkan dalam kumparan jarum penunjuk pada galvanometer akan diam atau menunjukkan titik nol, saat dikeluarkan jarum penunjuk akan menyimpang kanan, dan saat dimasukkan dan dikeluarkan secara cepat akan mengalami penyimpangan ke arah kanan dan ke kiri secara bergantian.

Arah jarum galvanometer menunjukkan arah yang sama ketika menggunakn magnet I akan tetapi pada percobaan magnet II jarum galvanometer menunjukkan besar penyimpangan yang lebih besar dibandingkan dengan yang ditunjukkan oleh magnet I.

Percobaan dengan magnet II dengan kumparan 1000 lilitan

Pada percobaan ini dilakukan perlakuan yang berbeda, yaitu dengan mengganti kumparan dengan kumparan yang memiliki jumlah lilitan yang lebih banyak yaitu 1000 lilitan dengan magnet yang sama. Adapun hal yang terjadi adalah sama seperti sebelumnya yaitu saat kumparan yang digunakan adalah dengan jumlah 500 lilitan. Namun perbedaan yang terlihat adalah besarnya sudut penyimpangan pada galvanometer, dimana penyimpangan yang terjadi adalah lebih besar dari sebelumnya dengan menggunakan kumparan 500 lilitan.

X. Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan analisis data yang dilakukan, maka diperoleh hasil analisi data sebagai berikut.

Hasil Analisis Data

o Untuk kumparan dengan jumlah lilitan 500 lilitan

1. Pada saat ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan.

2. Pada saat ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum galvanometer tidak bergerak/diam, jarum penunjuk menunjukkan angka nol.

3. Pada saat ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri.

4. Pada saat ujung magnet batang digerakkan keluar masuk kumparan, jarum galvanometer menunjukan ke kiri dan ke kanan secara bergantian.

Kutub Selatan Magnet:

1. Pada saat ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri.

2. Pada saat ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum galvanometer tidak bergerak/diam, jarum penunjuk menunjukkan angka nol.

3. Pada saat ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan.

4. Pada saat ujung magnet batang di gerakan keluar masuk kumparan, jarum galvanometer menunjukan ke kanan dan ke kiri secara bergantian.

o Untuk kumparan dengan jumlah lilitan 1000 lilitan Kutub Utara Magnet:

1. Pada saat ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

3. Pada saat ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

4. Pada saat ujung magnet batang di gerakan keluar masuk kumparan, jarum galvanometer menunjukan ke kiri dan ke kanan secara bergantian. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

Kutub Selatan Magnet:

1. Pada saat ujung magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kiri. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

2. Pada saat ujung magnet batang didiamkan berada di dalam kumparan, jarum galvanometer tidak bergerak/diam, jarum penunjuk menunjukkan angka nol.

3. Pada saat ujung magnet batang digerakkan keluar dari kumparan, jarum galvanometer menunjukan penyimpangan ke arah kanan. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

4. Pada saat ujung magnet batang di gerakan keluar masuk kumparan, jarum galvanometer menunjukan ke kanan dan ke kiri secara bergantian. Dengan sudut penyimpangan lebih besar daripada kumparan dengan junmlah lilitan 500 lilitan.

o Untuk magnet dengan kekuatan yang lebih besar

Untuk magnet dengan kekuatan yang lebih besar (daya tarik lebih besar), maka sudut simpangan yang terjadi akan semakin besar pula, namun arah simpangan pada jarum penunjuk galvanometer tetap seperti pada saat menggunakan magnet yang lebih lemah.

Terdapat perbedaan dari pengaruh banyaknya jumlah lilitan pada kumparan terhadap hasil percobaan yang telah dilakukan. Pada percobaan yang menggunakan 1000 lilitan, penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi lebih besar daripada percobaan yang menggunakan 500 lilitan. Hal ini sesuai dengan persamaan dari Hukum Faraday adalah sebagai berikut:

 

ε

=−N

Δφ

Δt

 

……… (2)

Keterangan:

 : Besarnya ggl induksi

N : Jumlah lilitan

Δφ

Δt

: Perubahan fluks yang menunjukan perubahan jumlah garis gaya magnet yang keluar masuk kumpuran tiap satuan waktu (fluks adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang).

 

Berdasarkan persamaan di atas, besarnya ggl induksi sebanding dengan banyaknya jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan, maka semakin besar ggl induksi yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya, semakin sedikit jumlah lilitan maka semakin kecil ggl induksi yang dihasilkan. Hal ini terbukti dari lebih besarnya penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi pada kumparan yang memiliki 1000 lilitan dibandingkan kumparan dengan 500 lilitan. Ini menunjukkan bahwa ggl induksi yang dihasilkan kumparan dengan 1000 lilitan lebih besar dari ggl induksi yang dihasilkan oleh kumparan yang memiliki 500 lilitan. Apabila medan magnet yang dihasikan besar, maka fluks magnetik yang dihasilkan besar pula, sehingga ggl induksi yang dihasilkan juga besar. Hal ini ditunjukkan dengan lebih besarnya simpangan yang dihasilkan oleh magnet kuat dibandingkan dengan magnet yang lemah.

Pembahasan

kumparan, maka semakin besar ggl induksi yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya, semakin sedikit jumlah lilitan maka semakin kecil ggl induksi yang dihasilkan. Hal ini terbukti dari lebih besarnya penyimpangan jarum galvanometer yang terjadi pada kumparan yang memiliki 1000 lilitan dibandingkan kumparan dengan 500 lilitan. Ini menunjukkan bahwa ggl induksi yang dihasilkan kumparan dengan 1000 lilitan lebih besar dari ggl induksi yang dihasilkan oleh kumparan yang memiliki 500 lilitan. Apabila medan magnet yang dihasilkan besar, maka fluks magnetik yang dihasilkan besar pula, sehingga ggl induksi yang dihasilkan juga besar. Hal ini ditunjukkan dengan lebih besarnya simpangan yang dihasilkan oleh magnet kuat dibandingkan dengan magnet yang lemah.

Dari analisis data yang dilakukan tentunya terdapat beberapa kesalahan dan kendala yang dialami pada saat melakukan percobaan. Adapun kesalahan-kesalahan yang terjadi dalam percobaan ini, yaitu:

1. Kesalahan umum, yaitu kesalahan yang disebabkan karena kekeliruan manusia. Misalnya kesalahan dalam pembacaan skala yang ditunjukkan oleh Galvanometer.

2. Kesalahan sistematis, yaitu kesalahan yang disebabkan oleh alat ukur/instrumen dan pengaruh lingkungan pada saat melakukan percobaan. Misalnya keadaan kabel penghubung yang kurang baik, sehingga agak mengganggu arus listrik yang dihasilkan.

3. Kesalahan acak, yaitu kesalahan yang tidak diketahui secara pasti penyebabnya, tetapi berpengaruh terhadap hasil percobaan yang diperoleh.

Sedangan kendala yang dihadapi pada saat melakukan percobaan yaitu kesulitan dalam pembacaan skala galvanometer karena gerakan jarum penunjuk yang terlalu capat, sehingga pembacaan yang dilakukan kurang akurat. Namun secara umum kesalahan dan kendala yang dihadapi dalam percobaan ini bukan merupakan kendala yang serius, karena dalam percobaan ini data hanya dianalisis secara kualitatif.

Berdasarkan hasil dan pembahasan yang dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Dari hasil percobaan dan pembahasan dapat diketahui bahwa disekitar medan magnet yang digerakkan terdapat arus listrik yang disebut GGL Induksi.

2. Besar GGL Induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu: Jumlah lilitan pada kumparan,

Kecepatan gerak magnet keluar-masuk kumparan, dan

Kekuatan magnet batang yang digunakan.

3. Gaya gerak listrik (ggl) induksi yang terjadi antara ujung-ujung suatu loop kawat berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi loop kawat tersebut. Atau dapat dinyatakan gaya gerak listrik induksi timbul tidak hanya pada penghantar yang digerakkan dalam medan magnetik saja, tetapi ggl induksi terjadi setiap ada perubahan fluks magnetik.

XII. Jawab Pertanyaan Pertanyaan:

1. Apakah jarum Galvanometer menyimpang ketika magnet diam di dalam kumparan? Mengapa?

2. Apakah jarum Galvanometer menyimpang ketika magnet batang digerakkan masuk dan keluar kumparan? Mengapa? Tentukan arah penyimpangannya. 3. Jawab pertanyaan 1 dan 2) kembali jika magnet batang diganti dengan

magnet yang lebih kuat?

4. Simpulkan hasil percobaan Anda

Jawaban:

yang akan didapatkan. Pada kasus ini magnet tidak digerakan, maka tidak akan ada perubahan fluks magnetik yang terjadi sehingga tidak akan ada arus induksi yang dihasilkan dan galvanometer yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur kuat arus induksi ini akan diam tak menunjukan terjadinya pergerakan jarum, hal ini karena tidak ada arus yang dideteksi 2. Jarum galvanometer menunjukan penyimpangan pada saat magnet

digerakan keluar masuk kumparan, karena arus listrik akan ada ketika adanya perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik akan ada jika magnet yang ada dalam kumparan digerakan, semakin cepat perubahan fluks magnetik maka akan semakin kuat arus induksi yang didapatkan begitu juga sebaliknya semakin pelan perubahan fluks magentik maka akan semakin lemah arus induksi yang akan didapatkan. Pada kasus ini magnet digerakan keluar masuk kumparan, maka akan ada perubahan fluks magnetik yang terjadi sehingga menghasilkan arus induksi dan galvanometer yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur kuat arus induksi ini akan menunjukan terjadinya pergerakan jarum yang menandakan adanya arus induksi pada sistem yang diukur. Ketika kutub utara magnet di masukkan ke dalam kumparan, ujung kumparan akan berubah menjadi kutub utara untuk menolak pertambahan fluks, akibatnya jarum galvanometer menunjukkan ke arah kanan. Demikian pula pada saat kutub utara dikeluarkan dari kumparan, ujung kumparan menjadi kutub selatan untuk menentang pengurangan fluks magnetik sehingga arah galvanometer menunjuk ke arah kiri. Selanjutnya jika kutub selatan magnet dimasukkan, ujung kumparan menjadi kutub selatan dan jarrum galvanometer menunjuk ke arah kiri. Dan ketika kutub selatan magnet digerakkan keluar kumparan, ujung kumparan menjadi kutub utara sehingga arah jarum galvanometer ke arah kanan.

3. (Mengikuti pertanyaan 1 dan 2), jika magnet diganti dengan menggunakan magnet yang lebih kuat maka:

Magnet yang didiamkan pada kumparan tidak akan menghasilkan arus induksi, sebab arus induksi akan dihasilkan apabila ada perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik ini akan ada jika magnet digerakan keluar masuk kumparan, namun jika magnet didiamkan maka tidak akan ada arus induksi yang dihasilkan walaupun magnet yang digunakan memiliki kekuatan yang lebih. Maka jarum galvanometer tidak akan bergerak, sebab tidak ada arus induksi yang diteteksi.

2) Saat magnet digerakan keluar masuk kumparan

Jika magnet batang diganti dengan magnet yang lebih kuat maka arah penyimpangan galvanometernya lebih kuat dibandingkan magnet yang lemah. Hal ini terjadi dikarenakan garis gaya yang timbul makin banyak. Dengan luasan yang sama maka fluk magnetik yang tercipta adalah besar. Perubahan fluk yang terjadipun semakin besar. Seperi yang sudah kita ketahui bahwa laju perubahan fluk berbanding dengan ggl induksi maka semakin besar laju perubahan fluk yang dikarenakan makin besarnya jumlah fluk akan mengakibatkan ggl induksi yang makin besar dan tentunya menimbulkan kuat arus yang semakin besar pula. Pada galvanometer akan terdeteksi dan terlihat penyimpangan dari jarum yang makin besar. Untuk arah yang ditunjukkan galvanometer sama seperti penjelasan di atas, hanya saja penyimpangan jarum galvanometer lebih kuat dibandingkan dengan magnet dengan kekuatan yang lebih lemah.

 

Gambar

Gambar 1. Eksperimen Faraday guna menginduksi ggl
Gambar 2. Eksperimen lanjutan Faraday
Tabel 1. Hasil percobaan magnet … dengan jumlah lilitan …. lilitan
Tabel 2. Hasil percobaan magnet 1 dengan jumlah lilitan 500 lilitan

Referensi

Dokumen terkait

Uji internal yang dilakukan pada produk merupakan uji kelayakan produk (LKS yang mengoptimalkan praktikum virtual laboratory) Materi Induksi Elektromagnetik yang telah dikembangkan

• Arah arus lisrik induksi dapat ditentukan dengan hukum Lents : Arah arus listrik induksi sedemikian rupa sehingga melawan perubahan medan magnet yang ditimbulkan. Faktor

Kompor listrik ini akan bekerja menggunakan prinsip kerja induksi elektromagnetik dengan menggunakan kumparan sebagai pembangkit medan magnet yang nantinya

Sesuai tujuan dari penelitian ini, sudah dihasilkan perancangan pembuatan kalkulator fisika pada pokok bahasan Induksi Elektromagnetik dengan menggunakan aplikasi

Hukum induksi Faraday, atau singkatnya hukum Faraday, mengatakan bahwa gaya gerak listrik induksi (GGL induksi; EMF induksi) yang dibangkitkan pada suatu rangkaian adalah

Pertemuan kedua akan membahas materi tentang induktansi dan aplikasi induksi elektromagnetik. Pada pertemuan ini, siswa diharapkan dapat menganalisis indukstansi dan

 Membuat apersepsi mengenai Induksi Elektromagnetik Kegiatan Inti Pertemuan 1  Mengamati tentang berbagai produk teknologi yang menggunakan induksi Faraday dari berbagai sumber 

Laporan ini membahas tentang praktikum elektromagnetik dengan menggunakan Electromagnetic Conductivity Meter Depth (CMD) untuk menentukan kedalaman lapisan bawah