Rumus ggl induksi– Gaya gerak listrik induksi (disingkat ggl induksi) adalah gaya gerak listrik yang timbul di dalam kumparan yang diakibatkan karena adanya perubahan medan magnet dengan tempo yang cepat.
Gaya ini mencakup sejumlah fluks magnetik. Gaya gerak listrik induksi hanya terjadi jika fluks magnetik muncul dalam jumlah yang berbeda-beda. Perubahan jumlah fluks magnetik ini harus terjadi seiring waktu.
Penemuan gaya gerak listrik induksi bermula setelah Hans Christian Ørsted membuktikan bahwa medan magnet dapat dibuat menggunakan arus listrik.
Penemuan tersebut kemudian dilanjutkan oleh penemuan Michael Faraday dan Joseph Henry yang membuktikan bahwa arus listrik dapat dibangkitkan dari medan magnet.
Percobaan tentang gaya gerak listrik induksi dimulai ketika diketahui bahwa arus listrik hanya timbul dalam kumparan apabila magnet digerakkan, atau medan magnet selalu berubah terhadap waktu.
Fenomena gaya gerak listrik induksi dijelaskan oleh hukum induksi Faraday. Dalam hukum tersebut, gaya gerak listrik induksi dihasilkan oleh perubahan fluks magnetik dengan nilai yang berbanding lurus dengan laju perubahan fluks.
Percobaan yang membuktikan keberadaan gaya gerak listrik induksi adalah pendorongan dan penarikan sebuah batang magnet terhadap suatu kumparan.
Apa Itu Rumus GGL Induksi?
Rumus GGL induksi merupakan salah satu rumus penting dalam fisika, yang digunakan untuk menghitung gaya listrik yang dihasilkan oleh arus listrik pada suatu kawat. Rumus ini didasarkan pada eksperimen yang dilakukan oleh fisikawan Prancis bernama Jean-Baptiste Biot dan Félix Savart pada abad ke-19. Dalam eksperimen mereka, Biot dan Savart menemukan bahwa gaya yang dihasilkan oleh arus listrik pada kawat bergantung pada besar arus, jarak antara kawat dan titik pengamatan, serta sifat-sifat magnetik kawat tersebut.
Rumus GGL Induksi
Rumus GGL induksi dapat dinyatakan sebagai berikut:
B = (μ₀ / 4π) * (I * dl × r) / r³
Dalam rumus ini, B merupakan medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik, I merupakan besaran arus listrik yang mengalir pada kawat, dl merupakan elemen panjang kawat, r merupakan jarak antara kawat dan titik pengamatan, serta μ₀ merupakan permeabilitas vakum.
Komponen Rumus GGL Induksi
Untuk memahami rumus GGL induksi dengan lebih baik, mari kita bahas komponen-komponen yang terdapat dalam rumus ini.
1. Medan Magnet (B)
Medan magnet (B) merupakan besaran yang menggambarkan kekuatan dan arah medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik pada kawat. Medan magnet dapat diukur dalam satuan tesla (T) atau gauss (G). Nilai medan magnet bergantung pada besar arus listrik, jarak, dan bentuk kawat.
2. Arus Listrik (I)
Arus listrik (I) merupakan besaran yang menggambarkan jumlah muatan listrik yang melewati suatu titik dalam kawat per satuan waktu. Arus listrik diukur dalam satuan ampere (A). Besar arus listrik mempengaruhi kekuatan medan magnet yang dihasilkan.
3. Elemen Panjang Kawat (dl)
Elemen panjang kawat (dl) merupakan bagian kecil dari kawat yang digunakan dalam perhitungan rumus GGL induksi. Elemen ini digunakan untuk membagi kawat menjadi bagian-bagian kecil sehingga perhitungan dapat dilakukan secara integral.
4. Jarak Antara Kawat dan Titik Pengamatan (r)
Jarak antara kawat dan titik pengamatan (r) merupakan jarak dari kawat tempat arus listrik mengalir ke titik pengamatan di mana medan magnet diukur. Jarak ini mempengaruhi kekuatan medan magnet yang diterima oleh titik pengamatan.
5. Permeabilitas Vakum (μ₀)
Permeabilitas vakum (μ₀) merupakan besaran konstan yang digunakan dalam rumus GGL induksi. Nilai permeabilitas vakum adalah 4π × 10⁻⁷ Tm/A.
Contoh Penerapan Rumus GGL Induksi
Rumus GGL induksi dapat diterapkan dalam berbagai situasi dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh penerapannya adalah pada pembangkit listrik tenaga air. Ketika air mengalir melalui turbin, arus listrik dihasilkan oleh gerakan air tersebut. Rumus GGL induksi digunakan untuk menghitung gaya magnet yang dihasilkan oleh arus listrik tersebut, sehingga dapat digunakan untuk merancang sistem pembangkit listrik tenaga air yang efisien.
Selain itu, rumus GGL induksi juga penting dalam bidang teknologi, seperti dalam perancangan transformator, motor listrik, dan peralatan elektromagnetik lainnya. Dengan memahami dan menguasai rumus GGL induksi, Anda akan dapat memahami lebih baik bagaimana listrik dan magnetisme saling terkait dalam berbagai aplikasi teknologi.
Rumus ggl induksi pada kumparan
Rumus Dasar
ε = -N (ΔΦ/Δt)
ε : GGL/gaya gerak listrik (V)
N : banyak lilitan kumparan
ϕ : fluks magnet (Wb)
t : waktu (s)
L : induktansi induktor (H)
I : arus listrik (A)
Contoh soal dan Pembahasan:
Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1000 dan mengalami perubahan fluks magnetik dari 3 × 10^-5 wb menjadi 5 × 10^-5 wb selama 10 ms. Tentukan ggl induksi yang timbul pada kumparan tersebut!
Melansir dari Introduction to Electrical Engineering (2014) oleh Partha Kumar Ganguly, ggl induksi diri merupakan ggl induksi dalam kumparan yang terjadi karena perubahan fluksnya sendiri yang terkait dengan dengannya.
Persamaan untuk mencari besar dari ggl induksi diri pada kumparan berdasarkan contoh soal di atas adalah sebagai berikut:
ε = -N (ΔΦ/Δt)
Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.
Diketahui
– Jumlah lilitan (N) = 1000 = 10^3
– Fluks magnetik pertama (Φ1) = 3 × 10^-5 Wb
– Fluks magnetik kedua (Φ2) = 5 × 10^-5 Wb
– Perubahan fluks magnetik (ΔΦ) = (5 × 10^-5) – (3 × 10^-5) = 2 × 10^-5 Wb
– Waktu (t) = 10 ms = 10^-2 s
Ditanyakan Ggl induksi (ε).
Penyelesaian
ε = -N (ΔΦ/Δt) ε = -10^3 (2 × 10^-5/10^-2) ε = -2 × 10^-2/10^-2 ε = -2 V Sehingga besar ggl induksi pada kumparan tersebut adalah 2 V
Rumus ggl induksi pada generator
GGL adalah singkatan dari “Gaya Gerak Listrik”. GGL juga sering disebut sebagai tegangan listrik. GGL merupakan beda potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik.
Generator adalah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik. Ketika sebuah kumparan yang terdapat pada generator bergerak melalui medan magnet, maka akan terjadi induksi listrik.
Rumus GGL induksi pada generator adalah:
GGL = Φ × N × f
Di mana:
– Φ adalah fluks magnetik yang masuk ke dalam kumparan (weber)
– N adalah jumlah belokan kumparan (buah)
– f adalah frekuensi gerakan kumparan (Hz)
Contoh Soal
Sebuah generator memiliki fluks magnetik sebesar 0,02 weber, jumlah belokan kumparan sebanyak 2000 buah, dan frekuensi gerakan kumparan sebesar 50 Hz. Berapa besar GGL induksi pada generator tersebut?
GGL = Φ × N × f
GGL = 0,02 × 2000 × 50GGL = 2000 volt
Jadi, besar GGL induksi pada generator tersebut adalah 2000 volt.
Demikianlah teman-teman pembahasan kita hari ini tentang rumus ggl induksi, semoga bermanfaat dan jangan lupa di share ke teman-teman yang lain ya.
