Materi dan Contoh Soal Induksi Magnetik
Penulis kumparan
·waktu baca 3 menit
Tulisan dari Berita Terkini tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarInduksi magnetik adalah salah satu materi mata pelajaran Fisika yang dipelajari di jenjang SMA. Agar materi ini dapat dikuasai dengan baik, siswa perlu mencari contoh soal induksi magnetik sebagai bahan pembelajaran mandiri di rumah.
Fisika merupakan mata pelajaran yang memerlukan pemahaman daripada hafalan. Seperti materi induksi magnetik ini, ia perlu dipahami secara benar.
Pengertian Induksi Magnetik
Dalam buku Listrik dan Magnet - Persiapan Olimpiade Fisika, Prof. Yohanes Surya, Ph.D. (2009), Michael Faraday mengatakan bahwa melalui serangkaian percobaan, berhasil menunjukan bahwa arus listrik dapat dihasilkan dari perubahan medan magnet. Peristiwa dihasilkannya arus listrik akibat perubahan medan magnet ini dinamakan induksi magnetik.
Penemuan induksi magnetik banyak membantu perkembangan teknologi modern. Dua penemuan penting adalah generator (alat yang mampu menghasilkan energi listrik dari energi gerak) dan transformator (alat untuk mengubah tegangan listrik).
Michael Faraday dalam penemuan induksi magnetik juga menghasilkan rumus hukum Faraday. Rumus hukum Faraday adalah sebagai berikut:
Persamaan Induksi Faraday: Ε = -dΦ/dt
Artinya:
Ε adalah gaya elektromotorik (EMF) yang diinduksi dalam kawat atau rangkaian (dalam volt, V).
dΦ/dt adalah laju perubahan fluks magnetik yang melintasi luas permukaan tertentu (dalam tesla meter per detik, T·m/s).
Persamaan ini menggambarkan bahwa gaya elektromotorik (EMF) yang diinduksi dalam suatu rangkaian sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melintasinya. Nilai negatif menunjukkan arah arus listrik yang diinduksi berlawanan dengan perubahan fluks magnetik.
Persamaan Hubungan Arus Listrik dengan Tegangan: Ι = Ε/R
Artinya:
Ι : arus listrik yang mengalir dalam rangkaian (dalam ampere, A).
Ε : gaya elektromotorik (EMF) yang diinduksi dalam rangkaian (dalam volt, V).
R : resistansi rangkaian (dalam ohm, Ω).
Persamaan ini menggambarkan hubungan antara arus listrik yang diinduksi dalam rangkaian tertutup dengan gaya elektromotorik (EMF) dan resistansi rangkaian.
Contoh Soal Induksi Magnetik
Setelah mengetahui rumus-rumus di atas, kini saatnya belajar soal. Contoh soal induksi magnetik adalah sebagai berikut:
1. Pak Mustika memiliki transformator step down yang mampu mengubah tegangan 100V menjadi 25V. Jika jumlah lilitan sekundernya 200, berapakah jumlah lilitan primernya?
Diketahui:
Vp = 100V
Vs = 25V
Ns = 200
Ditanya: Np =…?
Pembahasan:
Jumlah lilitan primer bisa kamu tentukan dengan persamaan umum transformator berikut ini.
Vp/Vs = Np/Ns
<=> 100/25 = Np/200
<=> 4 = Np/200
<=> Np = 800
Jadi jumlah lilitan primernya adalah 800.
2. Hitunglah massa tembaga yang dihasilkan jika arus listrik sebesar 10 ampere dialirkan selama 9.500 detik ke dalam larutan CuSO4 (Ar Cu= 63,5)!
Pembahasan:
Reaksi pengendapan Cu:
Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)
ME Cu = Ar/x = 63,5/2 = 31,75
Maka, massa Cu yang dihasilkan adalah:
G = i.t/96.500 x ME
= 10 x 9.500 x 31,75
= 31,75 gram
Jadi massa tembaga yang dihasilkan adalah sebesar 31,75 gram.
Baca Juga: Kunci Jawaban Bahasa Indonesia Kelas 11 Halaman 45: Mendiskusikan Vlog
Demikian materi dan contoh soal induksi magnetik. Semoga dapat membantu dalam mempelajari materi induksi magnetik.
(ARD)