[0:10]Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Halo sahabat fisika, jumpa lagi di channel Yusuf Ahmada. Pada video kali ini kita akan membahas materi Fisika kelas 12, yaitu berkaitan dengan materi Induksi Elektromagnetik. Nah, apa sih itu Induksi Elektromagnetik? Yuk, langsung saja simak penjelasannya berikut ini. Nah, oke sahabat fisika, apa sih itu Induksi Elektromagnetik? Ya, Induksi Elektromagnetik itu adalah arus listrik yang ditimbulkan oleh perubahan medan magnet atau fluks magnet. Jadi Induksi Elektromagnetik itu berbeda ya dengan induksi magnet. Kalau pada pembahasan materi sebelumnya kita pernah membahas mengenai induksi magnet. Nah, Induksi magnet itu adalah medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik. Nah, kalau ini kebalikannya Induksi Elektromagnetik itu adalah arus listrik yang ditimbulkan oleh perubahan medan magnet. Nah, sahabat fisika, pada materi ini kita akan mempelajari ada fluks magnet, kemudian ada hukum Faraday, ada hukum Lenz dan penerapan Induksi Elektromagnetik. Nah, yuk langsung saja ke pembahasan yang pertama yaitu berkaitan dengan fluks magnet. Apa sih itu fluks magnet? Nah, fluks magnet itu merupakan banyaknya garis-garis medan magnet yang menembus suatu luasan. Nah, misalnya ini nih. Nah, di sini kan ada garis-garis medan magnet yang arahnya dari kutub utara menuju ke kutub selatan. Nah, misalnya ini di depan magnet ini kita taruh sebuah kumparan. Nah, maka akan ada garis-garis medan magnet yang menembus kumparan ini. Nah, banyaknya garis-garis medan magnet yang menembus luasan ini itu yang disebut dengan istilah fluks magnet. Nah, sekarang apabila garis-garis medan magnetnya itu dia membentuk sudut terhadap garis normal bidang. Nah, maka besarnya fluks magnet itu secara matematis itu dapat dirumuskan. V itu sama dengan B dikali A dikali cos theta. Dimana V itu merupakan fluks magnet, satuannya dalam Weber. B itu merupakan medan magnet, satuannya dalam Tesla. A merupakan luas permukaan dan theta itu merupakan sudut yang dibentuk medan magnet dengan garis normal bidang. Nah, jika thetanya itu nilainya sama dengan 0 derajat atau medan magnetnya itu tegak lurus bidang, maka persamaannya dapat dirumuskan V sama dengan B dikali A. Jadi nilai cos thetanya itu sama dengan 1. Ingat cos 0 kan sama dengan 1, jadi BA dikali 1 nilainya sama dengan BA ya kan? Gitu. Oke, next. Berikutnya kita akan membahas mengenai hukum Faraday. Percobaan Faraday itu menjelaskan bahwa menggerakkan magnet keluar-masuk kumparan itu dapat menyebabkan penyimpangan pada jarum galvanometer. Di Faraday itu dia melakukan percobaan gini. Dia punya sebuah kumparan atau lilitan seperti ini. Kemudian dia hubungkan ke sebuah galvanometer, di mana galvanometer itu adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur adanya arus listrik. Nah, di mana si Faraday itu melakukan percobaannya dengan menggerakkan magnet keluar-masuk ke kumparan ini. Ternyata ketika magnet digerak-gerakan keluar masuk kumparan, ternyata terjadi simpangan pada jarum galvanometer. Nah, artinya ketika jarum galvanometernya itu dia menyimpang, oh berarti di situ ada arus listrik yang mengalir melalui kumparan ini. Nah, tapi kalau misalnya magnetnya dia cuma didiamkan saja, nah maka jarumnya dia tidak akan terjadi simpangan atau tetap diam. Artinya kalau magnetnya tidak digerakkan itu berarti tidak ada arus listrik. Nah, arus listrik yang timbul akibat adanya apa, magnet ini itu disebut dengan istilah arus induksi. Nah, arus itu dapat mengalirkan kalau ada tegangan ya kan? Nah, tegangannya kita anggap atau kita sebut dengan istilah GGL induksi. Yang mana menurut Faraday, besarnya GGL Induksi yang timbul dalam suatu rangkaian itu sama dengan laju perubahan fluks magnet yang terjadi pada rangkaian tersebut. Atau secara matematis dapat dirumuskan E atau epsilon sama dengan -N dikali delta fluks per delta T. Atau kalau misalnya untuk waktu yang sangat singkat, Epsilon sama dengan -N dikali D fluks D T atau turunan fluks terhadap waktu gitu.
[5:27]Di mana E apa E-nya atau Epsilonnya itu merupakan GGL induksi, satuannya dalam volt. Kemudian N merupakan jumlah lilitan, delta fluks itu merupakan perubahan fluks magnet, delta T merupakan selang waktu. Nah, D T eh D T D fluks D T itu merupakan turunan fluks terhadap waktu. Nah, kok di situ tandanya negatif? Kenapa? Nah, ini akan dijelaskan di hukum Lenz. Oke, langsung saja yuk. Untuk hukum Lenz. Jadi menurut Lenz, itu bahwa arus induksi yang timbul dalam kumparan menghasilkan medan magnet yang berlawanan arah dengan medan magnet yang menghasilkan arus induksi tersebut.
[6:13]Jadi misalnya kita lihat pada gambar ini. Jadi ketika magnetnya ini kutub utara digerakkan masuk ke kumparan, di sini di kumparan ini ada medan magnet induksi yang arahnya berlawanan dengan arah gerak magnet ini. Di mana ketika ini magnetnya digerakkan keluar, maka di sini akan timbul medan magnet induksi yang arahnya ke kanan gitu. Jadi eh tanda negatif di sini itu menunjukkan bahwa arah medan magnet induksi, arah medan magnet induksi pada kumparan ini itu arahnya dengan arahnya berlawanan arah dengan medan magnet yang menimbulkan arus induksi tersebut gitu. Oke sahabat fisika, biar lebih jelas, yuk langsung saja ke contoh soal berikut ini. Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1.000 mengalami perubahan fluks magnetik dari 9 * 10^-5 Wb menjadi 3 * 10^-5 Wb dalam selang waktu 10 ms. Tentukan GGL induksi yang timbul. Nah, dari soal ini diketahui jumlah lilitan atau N-nya 1.000. Kemudian perubahan fluksnya. Nah, ini fluksnya dia berubah. Dari 9 * 10^-5 menjadi 3 * 10^-5. Ini fluks 1, ini fluks 2. Jadi delta fluksnya itu fluks 2 dikurangi fluks 1. 3 * 10^-5 dikurangi 9 * 10^-5 = -6 * 10^-5 Wb. Nah, ini dalam selang waktu delta t 10 ms atau 0,01 sekon atau kalau diubah ke notasi ilmiah jadinya 10^-2 sekon. Nah, tentukan besar GGL induksi atau Epsilonnya berapa sih? Nah, kita bisa gunakan persamaan dari hukum Faraday di mana Epsilon sama dengan -N dikali delta fluks per delta T. Atau nilainya sama dengan Epsilon sama dengan negatif 1.000 dikali -6 * 10^-5 dibagi 10^-2. Nah, atau sama dengan 6 volt, ya kan? Jadi eh 10^-5 dibagi 10^-2 kan masih 10^-3 dikali 1.000 kan sama dengan 1. -1 dikali -6, 6 kan? Jadi nilainya adalah 6 volt, besarnya GGL induksi yang timbul. Kemudian contoh soal berikutnya. Soal nomor 2. Kumparan dengan 10 lilitan mengalami perubahan fluks magnetik dengan persamaan fluks sama dengan 0,02 T^3 ditambah 0,4 T^2 ditambah 5. Dengan fluks dalam satuan Weber dan t dalam satuan sekon. Tentukan besar GGL Induksi saat t = 1 sekon. Nah, ini soalnya sama masih berkaitan dengan hukum Faraday cuman soal yang kedua ini fluksnya dalam bentuk persamaan. Maka untuk mencari GGL induksinya kita bisa menggunakan persamaan Epsilon sama dengan -N di fluks D T. di mana D fluks D T itu merupakan turunan dari fluks ini terhadap T. Nah, atau kalau ini diturunkan, jadinya berapa ini? Oke atau fluksnya sama dengan negatif. N-nya kan 10. D fluks D T ini jadi turunan dari 0,02 T^3 ditambah 0,4 T^2 ditambah 5 itu berapa sih? Oke kalau diturunkan berarti kan 0,02 dikali 3, 0,06 T pangkat pangkatnya dikurangi 1 tinggal pangkat 2 ditambah 0,4 dikali 2, 0,8 kan? T pangkatnya dikurangi 1 tinggal 1. Ini 5 enggak ada T-nya berarti kalau diturunkan nilainya 0. Jadi Epsilon sama dengan -10 dikali 0,06 T^2 ditambah 0,8 T. Atau Epsilon sama dengan berapa ini? Saat yang ditanyakan kan tentukan besar GGL saat T-nya sama dengan 1 sekon, ya kan? Berarti Epsilonnya saat T sama dengan 1 sekon ya udah T-nya tinggal diganti 1 sekon aja. Jadi -10 dikali 0,06 dikali 1 kuadrat ditambah 0,8 dikali 1. Atau sama dengan ya -10 dikali 0,06 ditambah 0,8 kan 0,86 dikali 10 jadi 8,6 volt, gitu. Cukup mudah bukan? Nah oke sahabat fisika, itu tadi sedikit simpel konsep berkaitan dengan induksi elektromagnetik dan hukum Faraday. Nah di video berikutnya nanti kita akan masih melanjutkan lagi pembahasan berkaitan dengan materi Elektromagnetik yaitu berkaitan dengan penerapan-penerapan atau aplikasi induksi elektromagnetik. Simak terus pembahasan lain di video-video berikutnya ya. Semoga bermanfaat, saya Yusuf Ahmada. Terima kasih wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.
