Berikut ini yang bukan termasuk contoh penerapan elektromagnetik adalah

Table of Contents Show

Contoh Alat yang Menggunakan Prinsip Elektromagnetik
Pengertian Induksi Elektromagnetik
Faktor Umum Induksi Elektromagnetik
Rumus Induksi Elektromagnetik
Proses Induksi Elektromagnetik
Induksi Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-hari
Contoh Soal Induksi Elektromagnetik
Generator Arus Bolak Balik
Generator Arus Searah
Dinamo Sepeda
Transformator
Latihan Soal penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
Video yang berhubungan
Video yang berhubungan

ilustrasi alat yang menggunakan prinsip elektromagnetik, sumber gambar: https://www.freepik.com/

Ada banyak alat yang menggunakan prinsip elektromagnetik dalam proses kerjanya. Hal ini bukan sesuatu yang mengherankan, mengingat gelombang elektromagnet sering dimanfaatkan oleh manusia untuk memudahkan aktivitas sehari-hari.

Dikutip dari buku Elektromagnetisme oleh Nuriyah & Juwono (2017: 155), gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang terbentuk karena adanya rambatan medan magnetik dan medan listrik.

Muatan listrik yang dalam kondisi diam tidak akan menimbulkan gelombang elektromagnetik, begitu pula dengan arus tetap. Agar dapat memicu medan elektromagnetik, maka diperlukan alur listrik tidak konstan atau muatan yang dipercepat.

Contoh Alat yang Menggunakan Prinsip Elektromagnetik

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa ada banyak alat di sekitar kita yang bekerja menggunakan prinspi elektromagnet. Beberapa contoh alat tersebut yaitu sebagai berikut:

ilustrasi alat yang menggunakan prinsip elektromagnetik, sumber gambar: https://www.freepik.com/

Kunci pintu listrik merupakan salah satu alat yang menggunakan prinsip elektromagnet. Kunci ini memiliki koil yang terbuat dari jenis solenoida dan tersambung ke sakelar yang ada di dalam rumah.

Jika Anda menekan sakelar, maka arus listrik akan mengalir ke solenoida. Elektromagnet yang muncul akan mampu menarik kunci besi, sehingga pintu dapat dibuka dari luar.

Pada loudspeaker, prinsip elektromagnetik bekerja dengan mengubah sinyal arus listrik menjadi gelombang bunyi. Sinyal yang melewati kumparan dalam bentuk solenoida letaknya di belakang speaker.

Arus yang lewat hanya satu arah dan gaya magnet akan menekan gelombang electromagnet keluar dari speaker. Adapun arus yang lewat berlawanan akan menarik speaker hingga terjadi getaran yang menghasilkan gelombang bunyi.

Elektromagnet yang terdapat pada bel listrik terdiri dari besi berbentuk U yang dikelilingi oleh kumparan yang arahnya berlawanan. Hal ini dimaksudkan agar tercipta kutub-kutub magnet yang bertolakbelakang pada ujung besi.

Cara kerja alat yang menggunakan prinsip elektromagnetik ini yaitu ketika bel listrik ditekan, maka arus akan mengalir melalui interuptor yang menuju kumpatan. Arus yang melewati kumparan menjadikan besi U sebagai magnet yang mampu menarik jangkar besi lunak dan pemukul, sehingga bel menjadi berbunyi.

Dikutip dari Buku Pintar Bimbel SMP Kelas 7, 8. 9: Kimia-fisika-Matematika oleh Budi Lintang (2015: 363), sebuah detektor logam yang dipakai untuk memantau senjata logam, terdiri dari kumparan besar yang mampu membawa arus listrik.

Seseorang yang berjalan melewati pintu detektor akan ketahuan jika ia membawa senjata logam. Hal ini karena senjata logam mampu mengubah gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh kumparan. Adapun perubahan ini akan mampu terdekteksi dan alarm akan berbunyi.

Relai merupakan suatu komponen kontrol yang berfungsi sebagai saklar elektromagnetik, meskipun ada pula yang prinsip kerjanya menggunakan komponen semikonduktor. Prinsip kerja dari relai elektromagnet yaitu apabila lilitan pada relai dialiri arus, maka akan muncul gaya elektromagnetik yang berguna untuk menarik armatur.

Page 2

Dalam menjalani kehidupan sehari-hari manusia tentu membutuhkan listrik, baik saat bekerja, belajar hingga aktivitas reguler lain. Hal ini tak lepas dari induksi elektromagnetik yang merupakan proses saat konduktor yang diletakkan pada suatu medan magnet berubah terhadap konduktor yang digerakkan melewati medan magnet yang diam, hingga menghasilkan voltase sepanjang konduktor.

Untuk memahami dengan benar apa itu induksi pada elektromagnetik, perlu dipelajari lebih dulu yang dimaksud dengan magnetik. Gaya yang terdapat di dalam dan di antara benda yang menghasilkan gerakan elektron, benda ini mampu menghasilkan gaya tarik menarik dan tolak menolak. Dikenal dengan nama gaya non-kontak, sebuah gaya yang berpengaruh pada objek berbeda di dunia.

Pengertian Induksi Elektromagnetik

Secara umum induksi elektromagnetik dikatakan sebagai peristiwa dari munculnya arus listrik, yang disebabkan adanya perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik adalah banyak jumlah garis gaya pada magnet hingga mampu menembus suatu bidang. Karena inilah muncul gaya listrik atau arus listrik yang mengalir ke suatu benda lewat medan magnet.

Michael Faraday seorang ilmuwan asal Inggris yang mencatat penemuan paling berguna sepanjang sejarah elektromagnetik di awal kesembilan belas. Dikenal sebagai induksi elektromagnetik, hingga saat ini menjadi salah satu bagian inti dari pengetahuan mengenai induksi elektromagnetik. Berawal dari eksperimen Faraday yang fokusnya berada pada muatan listrik yang dapat dimanipulasi medan magnet.

Induksi elektromagnetik adalah proses yang muncul saat konduktor yang diletakkan di suatu medan magnet yang bergerak atau berubah, atau konduktor digerakkan lewat medan magnet yang diam kemudian menghasilkan voltase di sepanjang konduktor hingga memunculkan dan menghasilkan arus listrik. Muncul beda potensial pada ujung kumparan dinamakan dengan Gaya Gerak Listrik [GGL] Induksi.

Ditemukannya induksi tersebut terbilang sebagai sejarah penemuan yang luar biasa, karena dapat dimanfaatkan dalam kehidupan masyarakat . Contohnya, salah satu penerapan induksi terjadi pada generator. Peralatan berikut yang menggunakan sifat induksi elektromagnetik adalah generator, AC dan DC.

Faktor Umum Induksi Elektromagnetik

Untuk mengetahui ada dan tidaknya arus listrik yang mengalir dapat diketahui dengan menggunakan sebuah alat yang dinamakan Galvanometer. Arus yang mengalir dinamakan arus induksi, kondisi inilah yang disebut induksi elektromagnetik dan bukan tanpa alasan membuat kondisi ini terjadi. Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya Gerak Gaya Listrik elektromagnetik.

Faktor pertama yang mempengaruhi induksi elektromagnetik adalah kecepatan perubahan yang terjadi pada medan magnet. Induksi yang muncul akan semakin besar apabila didukung dengan kecepatan perubahan magnet yang cepat. Hal ini harus dipahami dengan benar, agar tidak salah dalam mengartikan kondisi dari kemunculan GGL induksi.

Jumlah lilitan juga mempengaruhi adanya induksi elektromagnetik, terutama jika lilitan muncul dalam jumlah yang banyak. Semakin banyak lilitan yang muncul, maka GGL induksi yang dihasilkan juga semakin besar dan terus bertambah. Begitu juga sebaliknya, jika lilitan yang ada dalam jumlah sedikit maka induksi yang dihasilkan juga semakin kecil.

Dalam hal ini daya kemagnetan juga memiliki dampak yang sangat besar dari munculnya gaya gerak listrik, semakin kuat sifat kemagnetan yang ada. Maka semakin besar juga gaya yang ditimbulkan dari sifat kemagnetan tersebut, sebaliknya jika sifat kemagnetan kecil maka medan magnet yang ada juga kecil, faktor ketiga yang memengaruhi perubahan medan magnet.

Rumus Induksi Elektromagnetik

Adanya perubahan yang terjadi pada medan magnet memiliki istilah tersendiri dan biasanya disebut dengan fluks magnet, apabila kemunculannya tegak lurus dengan luas bidang, maka hasil dari perkalian dari magnet dengan luas bidang juga akan saling tegak lurus. Hal ini perlu diketahui dengan benar agar tidak terjadi kesalahan.

Dalam memahami induksi elektromagnetik, secara langsung seseorang dipertemukan dengan hukum Faraday. Yang menyatakan bahwa, jika fluks magnet yang masuk dalam suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan akan muncul gaya gerak listrik induksi. Gaya gerak listrik induksi yang ternyata dapat dihitung menggunakan rumus.

Proses Induksi Elektromagnetik

Sesuai dengan penjelasan sebelumnya bahwa induksi elektromagnetik merupakan gejala yang bisa menimbulkan gaya gerak listrik, dan kejadian ini muncul di dalam suatu kumparan atau konduktor. Beberapa faktor yang menentukan adanya besar gerak gaya listrik ini antara lain lilitan dari konduktor, induksi elektromagnetik terjadi jika magnet batang digerakkan keluar masuk dalam..

Contohnya seperti energi gerak berubah menjadi energi listrik, perubahan bentuk yang terjadi adalah hasil proses induksi elektromagnetik. Bahkan dalam pemanfaatan yang lebih besar, hasil dari gaya gerak listrik ini mampu dijadikan sebagai pembangkit energi listrik. Hal ini bisa ditemui dalam penerapan pada generator, dinamo dan yang lainnya.

Baca juga: Pengertian Pemantulan Cahaya, Hukum, Macam-macam dan Rumus

Induksi Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-hari

Karena sangat bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari manusia, maka bukan hal yang sulit lagi untuk memanfaatkan induksi elektromagnetik ke dalam peralatan kehidupan manusia. Peralatan berikut yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik adalah di antaranya seperti yang disebutkan di bawah ini.

Bel listrik memanfaatkan magnet sebagai alat utama penggunaannya, ketika tombol dari bel listrik ditekan maka rangkaian arus tertutup hingga mengalir pada kumparan. Sehingga membuat besi di dalam bel berubah menjadi elektromagnetik yang berfungsi menggerakan lengan pemukul, sehingga bel berbunyi.

Aliran listrik yang mengaliri setiap rumah menggunakan saklar dalam proses pemakaiannya, fungsinya sebagai penghubung dan pemutus arus listrik pada rangkaian. Elektromagnetik pada saklar terdapat pada lilitan kawatnya yang bisa menarik besi ke bawah. Setelah itu ujung besi lain akan menyimpang ke kanan dan mendorong ke kiri.

Telepon kabel pada rumah juga menggunakan elektromagnetik, dengan begitu seseorang bisa berbicara dengan orang lain. Peristiwa induksi elektromagnetik mengubah energi listrik menjadi energi bunyi. Ketika muncul pembicaraan maka listrik akan mengalir ke kabel telepon dan memunculkan efek elektromagnetik dengan kekuatan berubah-ubah.

Merupakan sebuah benda yang bisa mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, prinsip kerja generator sesuai prinsip induksi elektromagnetik. Bekerja dengan memutar kumparan yang terdapat dalam medan magnet, kemudian menimbulkan gaya gerak listrik induksi. Dalam kenyataannya, generator dibagi menjadi dua jenis generator searah [DC] dan bolak-balik [AC].

Generator AC merupakan singkatan dari Alternating Current atau disebut juga dengan alternator, fungsinya dapat menghasilkan arus listrik secara bolak-balik menggunakan cincin ganda. Merupakan kebalikan dari generator DC yang fungsinya mampu menghasilkan arus listrik searah menggunakan cincin belah atau komutator.

Generator DC merupakan singkatan dari Direct Current atau disebut juga dengan alternator yang bisa menghasilkan arus listrik searah. Hal itu bisa dilakukan generator DC karena menggunakan cincin belah atau komutator, berbeda dengan generator AC yang memakai cincin ganda, keduanya dapat diterapkan dalam dinamo,

Yang disebut dengan Galvanometer adalah sebuah alat yang fungsinya mampu dipakai dalam mengetahui ada dan tidaknya arus listrik yang mengalir. Munculnya gaya gerak listrik akibat adanya perubahan pada jumlah garis-garis gaya magnet. Dalam hal ini disebut dengan gaya gerak listrik induksi.

Contoh Soal Induksi Elektromagnetik

Ada kumparan yang jumlah lilitannya mencapai 100 dalam waktu 0,01 detik dan mampu membuat perubahan fluks magnet mencapai 10-4 Wb. Tentukan berapa gaya gerak listrik induksi yang muncul pada ujung-ujung kumparan.

jawab

N = 100 lilitan

DΦ/dt = 10 – 4 Wb/ atau 0,01 s = 10 – 2Wb/s.

ε = -N [dΦ/dt]

ε = – 100 [10-2]

ε = -1 volt

Demikian penjelasan mengenai induksi elektromagnetik, mulai dari pengertian, faktor umum yang memicu terjadinya, rumus, proses induksi hingga contoh soal yang bisa dikerjakan langsung. Siswa Sampoerna Academy diberi kemudahan dalam pembelajaran semua mata pelajaran, termasuk yang membahas mengenai induksi elektromagnetik.

Sampoerna Academy menerapkan kurikulum internasional yang membuat para siswa tak hanya belajar materi saja saat di kelas tetapi juga praktek secara langsung. Sampoerna Academy dibekali para tenaga pengajar profesional dan memiliki level internasional. Tak perlu khawatir akan masa depan anak, segera bergabung dengan Sampoerna Academy.

Referensi
Pahamify

Penerapan Induksi Elektromagnetik Dalam Kehidupan Sehari-hari – Pada topik sebelumnya kalian telah belajar tentang GGL induksi yaitu peristiwa induksi elektromagnetik [medan magnet dapat menimbulkan arus listrik dan arus listrik dapat menimbulkan medan magnet yang kemudian juga menghasilkan arus listrik].

Pada topik ini kalian akan belajar tentang penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Apa saja itu ? simak baik-baik contoh penerapannya berikut ini

Generator

Generator adalah alat yang dapat mengubah energi gerak [energi kinetik] menjadi energi listrik. Generator dibedakan menjadi dua jenis, yaitu generator arus bolak-balik dan generator arus searah. Perbedaan antara keduanya akan kalian pelajari sebagai berikut.

Generator Arus Bolak Balik

Generator arus bolak-balik [AC atau alternating current ] disebut juga alternator yang terdiri dari magnet, kumparan yang berinti besi, cincin luncur, dan sikat karbon. Prinsip kerjanya adalah ketika kumparan berputar, akan terjadi perubahan fluks magnet yang dilingkupi oleh kumparan tersebut, sehingga timbul arus listrik.

Kemudian, arus listrik yang dihasilkan akan terhubung dengan cincin sikat karbon pada rangkaian di luar generator untuk didistribusikan ke rumah-rumah. Generator arus bolak-balik ini biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga air dan pembangkit listrik tenaga angin.

Generator Arus Searah

Generator arus searah [DC atau direct current] juga bekerja dengan prinsip GGL induksi. Bedanya dengan generator arus bolak-balik adalah generator arus searah memiliki satu cincin yang dibelah sehingga dinamakan cincin belah atau komutator.

Kedua sikat karbon bersentuhan dengan kedua cincin belah secara bergantian, sehingga salah satu sikat karbon selalu berpolaritas positif dan yang lain berpolaritas negatif. Hal ini menyebabkan arus listrik induksi yang mengalir adalah searah [DC].

Dinamo Sepeda

Dinamo sepeda juga berperan sebagai generator. Magnet di dalam dinamo berperan sebagai rotor [bagian yang berputar], sedangkan kumparan berperan sebagai stator. Magnet yang berputar di dekat kumparan, akan menyebabkan perubahan garis gaya magnet, akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan.

Arus induksi yang mengalir dapat menyalakan lampu sepeda. Semakin kencang perputaran roda, maka semakin besar perubahan fluks magnet pada kumparan sehingga semakin besar pula arus induksi yang dihasilkan.

Transformator

Penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari berikutnya yang sering kit a temukan adalah pada transformator. Transformator atau sering disebut trafo adalah komponen untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik. Ingat, trafo hanya bekerja untuk arus bolak-balik [AC], tidak untuk arus searah [DC]. Transformator hanya dapat mengubah besarnya tegangan, bukan mengubah dayanya.
Transformator terdiri atas sebuah inti besi, kumparan primer dan kumparan sekunder. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut.

Kumparan primer dihubungkan kepada sumber tegangan yang akan diubah besarnya. Tegangan primer yang terdapat di dalam trafo adalah tegangan bolak-balik, sehingga besar dan arah tegangan itu berubah-ubah.
Dalam inti besi timbul medan magnet yang besar dan arahnya berubah-ubah pula. Perubahan medan magnet ini akan menginduksi tegangan bolak-balik pada kumparan sekunder, sehingga besarnya tegangan pada kumparan sekunder berbeda dengan besarnya tegangan mula-mula [pada kumparan primer].

Dari sebuah percobaan didapatkan kesimpulan bahwa:

Perbandingan antara tegangan primer [Vp], dengan tegangan sekunder [Vs] sama dengan perbandingan antara jumlah lilitan primer [Np], dan lilitan sekunder [Ns].
Perbandingan antara kuat arus primer [Ip], dengan kuat arus sekunder [Is], sama dengan perbandingan jumlah lilitan sekunder [Ns] dengan jumlah lilitan primer [Np].

Perbandingan-perbandingan tersebut dapat dituliskan sebagai persamaan berikut.

Vp/Vs = Np/Ns

Ns = Vs/Vp x Np

Pada umumnya, transformator berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik PLN sebelum masuk ke peralatan elektronik. Beberapa alat yang menggunakan transformator adalah catu daya [power supply], adaptor, dan transmisi daya listrik jarak jauh.