1. Materi dan Pembelajaran Fisika 2
Off AC
1. Astrini Dewi Kusumawati (140321608195)
2. Ayudani Imania F (130321602971)
Demonstrasi Pengajaran
Kelas XII
Kompetensi dasar
3.5 Memahami fenomena induksi elektromagnetik berdasarkan percobaan.
4.5 Mencipta produk sederhana dengan menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.
Materi
Induksi Faraday
GGL Induksi dan Hukum Lenz
Induksi Diri
Aplikasi Induksi Faraday pada produk teknologi
Sub Materi
GGL Induksi dan Hukum Lenz
Langkah-langlah diskusi
(1) Mengidentifikasi semua hal yang berkait (tandai F=fakta, K=konsep, dan P=prosedur)
Berawal dari ekperimen Oersted yang menunjukkan bahwa arus listrik dapat
menimbulkan medan magnet (F)
Sepuluh tahun kemudian, Michael Faraday (1771 - 1867) seorang ahli Fisika dari
Inggris dan Yoseph Henry (1797-1878) seorang ahli Fisika dari Amerika Serikat
yang menemukan kebalikan proses tersebut, yaitu perubahan medan magnet dapat
menimbulkan arus listrik yang biasa disebut GGL Induksi (F)
Faraday menggambarkan medan magnet sebagai garis garis gaya medan (F)
Seberkas garis gaya yang dilingkupi oleh luas daerah tertentu disebut fluks garis
medan (K)
Fluks magnetik yang masuk pada sebuah kumparan penghantar mengalami perubahan
yang menimbulkan gaya gerak listrik (GGL) pada kumparan tersebut (P)
Arus listrik dalam kumparan hanya timbul apabila medan magnetnya selalu berubah
terhadap waktu (K)
GGL induksi dapat diperbesar dengan menambah banyaknya lilitan (P)
Gaya gerak listrik yang timbul dinamakan gaya gerak listrik induksi (GGL induksi =
(epsilon)) (K)
Arus yang terjadi disebut arus induksi (K)
Hukum Faraday
(dihubungkan dengan B A cos t=fluks)
Tanda negatif (-) dipakai untuk menunjukkan arah arus induksi, yang dapat ditentukan
dengan Hukum Lenz. (K)
Hukum Lenz : Arah arus induksi dalam suatu penghantar itu sedemikian sehingga
menghasilkan medan magnet yang melawan perubahan garis gaya yang
menimbulkannya. (K)
2. GGL Induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak di dalam medan magnet
dirumuskan dalam persamaan di bawah ini (K)
Tanda negatif (-) sesuai dengan Hukum Lenz yang arahnya dapat ditentukan dengan
aturan tangan kanan : Jika ibu jari menunjukkan arah medan magnet maka arus
induksi ditunjukkan oleh jari telunjuk. (K)
Aplikasi induksi Faraday dalam teknologi antara lain generator, dinamo sepeda,
transformator (step-up dan step-down), dan gitar listrik (F)
(2) Memilih hanya konsep-konsep esensial di antaranya
Gaya gerak listrik yang timbul dinamakan gaya gerak listrik induksi (GGL induksi =
(epsilon)) (K)
Arus yang terjadi disebut arus induksi (K)
Hukum Faraday
Tanda negatif (-) dipakai untuk menunjukkan arah arus induksi, yang dapat ditentukan
dengan Hukum Lenz. (K)
Hukum Lenz : Arah arus induksi dalam suatu penghantar itu sedemikian sehingga
menghasilkan medan magnet yang melawan perubahan garis gaya yang
menimbulkannya. (K)
GGL Induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak di dalam medan magnet
dirumuskan dalam persamaan di bawah ini (K)
Tanda negatif (-) sesuai dengan Hukum Lenz yang arahnya dapat ditentukan dengan
aturan tangan kanan : Jika ibu jari menunjukkan arah medan magnet maka arus
induksi ditunjukkan oleh jari telunjuk. (K)
(3) Mendiskripsikan Pembelajaran efektif konsep-konsep esensial
Konsep Prasyarat
Medan magnetik
Urutan /struktur materi untuk mencapai konsep-konsep esensial
1. Set peralatan seperti pada gambar . Buat ayunan pada kumparan kawat email. Amati
apa yang terjadi pada jarum galvanometer.
2. Berdasarkan percobaan diatas, ketika kawat disimpangkan menjauhi magnet,kemana
arah Jarum galvanometer ?
3. Ketika kawat email diarah kan masuk ke dalam medan magnet, kemana arah jarum
galvanometer ?
4. Gambarkan Keadaan Jarum galvanometer berdasarkan hasil pengamatan prosedur ke
3 dan ke 4.
3. 5. Cara menentukan arah induksi dengan aturan tangan kanan
(4) Aplikasi konsep (hitungan dan/atau fenomena konstekstual)
Michael Faraday (1791 - 1867) adalah seorang sarjana Fisika dari Inggris yang
menyelidiki GGL Induksi (F)
Aplikasi dari elektromagnetik adalah telegraf, telepon, bel listrik, alat bongkar muat
bahan bahan baja dan besi dalam bengkel kereta api, pabrik baja dan dok kapal (F)
Aplikasi induksi Faraday dalam teknologi antara lain generator (AC dan DC), dinamo
sepeda, transformator (step-up dan step-down), induktor , transmisi daya listrik jarak
jauh, dan gitar listrik (F)
Generator AC Generator DC
Trafo
4. Sebuah solenoida memiliki 1000 lilitan berada dalam medan magnetik sehingga
solenoida dipengaruhi fluks magnetik sebesar 4.10-3 Wb. Jika fluks magnetiknya
berubah menjadi 3.10-3 Wb dalam 2 sekon, maka tentukan besar GGL induksi yang
timbul pada ujung ujung solenoida tersebut ?
Penyelesaian :
N = 1000
= 3.10-3 Wb - 4.10-3 Wb = -10-3 Wb
t = 2 s
GGL induksi yang timbul pada ujung ujung solenoida memenuhi Hukum Faraday
dan dapat dihitung :
=
t
= 1000
103
2
= 0,5 p
Sebuah penghantar PQ panjangnya 40 cm digerakkan di dalam medan magnet
homogen 8 x 10-2 tesla dengan kecepatan 5 m/s. Berapa angka yang ditunjukkan pada
voltmeter? Tentukan arah arus induksi pada penghantar PQ!
Penyelesaian :
B = 8 x 10-2 tesla
l = 40 cm = 0,4 m
v = 5 m/s
= . . = 8 x 102
.0,4 .5 = 1,6 x 101
p
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, arah arus induksi pada penghantar adalah
dari ujung P menuju Q