Benda yang bekerja dengan prinsip induksi elektromagnetik adalah

Gagasan elektromagnetisme merupakan salah satu konsep terpenting yang kita ketahui. Elektromagnetisme adalah pusatnya, yakni aplikasi praktis dalam industri dan terkait pemahaman kita seputar struktur fisik alam semesta,

Mungkin Anda tidak pernah menyadarinya, namun jika tanpa adanya elektromagnetisme, kita tidak akan mampu mendistribusikan listrik dan menghasilkannya. Semua akan nihil adanya. Kita tidak akan bisa menikmati listrik dengan jumlah yang besar untuk memenuhi kebutuhan di seluruh negeri dan setiap rumah kita. Renungkan tentang bagaimana Anda bisa menyalakan lampu, merebus ketel atau saat Anda menonton TV.

Faktanya, elektromagnetisme (hubungan yang aneh antara listrik dan magnet) membentuk alam semesta. Oleh karena itu, sulit bagi kami untuk benar-benar menyebutkan ada orang yang “menemukan” konsep elektromagnetisme ini, elektromagnetisme ditemukan dan kemudian dihitung menjadi sebuah gaya yang menyatukan berbagai bagian atom. Elektromagnetisme bertanggung jawab atas senyawa kimia dan juga gaya yang menghasilkan cahaya.

Elektromagnetisme telah hadir di banyak hal dalam kehidupan kita. Tapi, di sini, kita akan membahas fenomena tertentu yakni terkait induksi elektromagnetik atau gejala timbulnya gaya gerak listrik melalui adanya perubahan medan magnet.

Jangan khawatir jika itu belum cukup membuat Anda mengerti, disini kami akan merangkum segala konsep yang perlu Anda ketahui bahwa ini benar-benar proses yang menakjubkan.

Temukan disini tutor fisika dan matematika lulusan S1.

Tersedia guru-guru Fisika terbaik

Apa yang dimaksud dengan Elektromagnetisme?

Mari kita mulai dengan membahas elektromagnestime. Tapi apa itu?

Kita mulai dengan Magnetisme

Bukankah kita sudah mengenal magnetisme? Beberapa material magnetik atau material-material yang memiliki gaya magnetik, sementara lainnya tidak memiliki sifat itu. Dalam material magnetik di luar medan magnet eksternal magnet permanen atau material feromagnetik, elektron yang tidak berpasangan semuanya tetap sejajar yang menandakan bahwa mereka menggunakan gaya ke arah tertentu.

Dalam material nonmagnetik, hal itu tidaklah dapat terjadi dengan semua electron yang berpasangan atau pun acak sepenuhnya.

Material feromagnetik seperti besi dan nikel ini bersifat magnetis secara acak atau karena metrial itu telah bersentuhan dengan medan magnet. Menariknya, benda-benda itu tidak tergolong elektromagnet yang dapat dinyalakan dan dimatikan serta yang jauh lebih bertenaga.

Dan magnet yang kuat dapat melakukan banyak hal.

Lantas apa itu Elektromagnetisme?

Elektromagnet adalah magnet yang bergerak karena adanya arus listrik.

Listrik sendiri memiliki gaya magnet. Bahkan hanya dalam kawat tembaga sederhana, seperti yang pernah kami katakan sebelumnya bahwa dalam muatan listrik yang berukuran kecil pada setiap atom dan ikatan kimia, para ilmuwan pun mampu menemukan cara untuk membuat gaya yang lebih kuat.

Pada umumnya, elektromagnet menggunakan kumparan kawat yang pada setiap kumparan melilit sepotong logam (biasanya besi). Benda khusus ini dinamakan solenoid. Ketika ada arus listrik yang mengalir melalui kawat ini, medan magnet yang dihasilkan berpusat pada inti magnet, yaitu keping logam di tengah solenoida. Elektromagnet pada benda itu sangatlah kuat dan segera setelah Anda mematikan listrik, maka solenoida tidak lagi menjadi magnet.

Oleh sebab itu, ya pada dasarnya elektromagnet hanyalah sebatas magnet yang memilii gaya sangat kuat. Meskipun demiian, kombinasi listrik dan magnet ini sangatlah berguna. Dan salah satu aplikasinya yang paling penting dalam induksi elektromagnetik yakni menghasilkan gaya gerak listrik (ggl atau tegangan yang diinduksi) melalui pergerakan medan magnet.

Magnet itulah yang kemudian menghasilkan listrik. Apakah Anda sekarang sudah mengerti bagainana mereka begitu berguna?

Lihat panduan kami untuk magnetisme dan elektromagnetisme!

Sejarah Singkat Induksi Elektromagnetik

Untuk menjelaskan bagaimana proses dan betapa pentingnya induksi elektromagnetik, mari kita telusuri sejarahnya secara singkat. Mari kita kembali pada eksperimen pertama yang menemukan induksi elektromagnetik pada sekitar tahun 1830-an.

Pada titik ini, sebenarnya kami telah memiliki elektromagnet tapal kuda yakni penemuan William Sturgeon dan kami juga mengetahui bahwa arus listrik memiliki gaya magnetnya sendiri, berkat penemuan dari Ampere dan Oersted.

Namun, seorang pria bernama Michael Faraday-lah yang telah menemukan prinsip induksi elektromagnetik, saat dia melakukan percobaan sederhana sekitar tahun 1831.

Michael Faraday.

Michael Faraday merupakan salah satu ilmuwan paling berpengaruh dalam sejarah berkat karya-karyanya, misalnya saja tentang penemuan magnetnya yang menunjukkan bagaimana gaya ini dapat mempengaruhi sinar cahaya. Namun, dari beberapa eksperimennya, eksperimen yang memiliki pengaruh paling besar adalah penemuannya atas induksi elektromagnetik.

Faraday menggunakan sebuah cincin besi dan dua potong kawat yang berbeda, Faraday melilitkan gulungan di sisi berlawanan dari itu. Saat dialiri arus listrik dari salah satu potongan kabel, dia berharap dapat melihat semacam muatan listrik atau efek pada potongan kabel kedua.

Oleh karena itu, dia menghubungkan potongan kawat kedua ini dengan galvanometer atau alat yang digunakan utnuk mengukur muatan listrik. Dan, lihatlah, ketika dia menghidupkan dan mematikan baterai pada kabel pertama, galvanometer berhasil menunjukkan muatan listrik. Menurut Faraday, hal ini disebabkan oleh fluks magnet yang melewati pusat cincin.

Yang perlu ditekankan dari eksperimen tersebut adalah arus listrik dapat dihasilkan hanya jika adanya medan magnet yang berubah. Jadi, hanya pada saat dia menyalakan baterai dan saat dia mematikan baterai dia melihat adanya perubahan pada galvanometer. Pada saat yang lain, galvanometer tidak menunjukkan apa-apa.

Inilah sebabnya mengapa pada eksperimen lain ia melakukan percobaan dengan memasukkan dan mengeluarkan batang magnet dari gulungan kawat. Di sini, muatan listrik yang sama dan juga pergerakannya terekam dalam galvanometer.

Hukum Faraday dan Persamaan Maxwell.

Sayangnya, praktek yang dilakukan oleh Faraday tidak mendapat sambutan yang penuh antusias karena dia tidak mempresentasikan temuannya dalam istilah matematika.

Hingga akhirnya, 30 tahun kemudian, James Clerk Maxwell mendeskripsikan apa yang telah ditunjukkan Faraday secara matematis. Persamaan Maxwell adalah sebutan atas hukum yang menjelaskan apa yang sedang terjadi dalam induksi elektromagnetik tersebut.

Bagaimana Prinsip Kerja Induksi Elektromagentik?

Jadi, bagaimana sebenarnya yang ditemukan oleh Faraday ini? Intinya yang terpenting dalam penemuan Faraday yakni Faraday ingin menunjukkan bagaimana perubahan dalam medan magnet dapat menghaislkan arus listrik.

Seperti yang telah kita ketahui, arus listrik memiliki medan magnet. Inilah yang dimaksud dengan solenoida. Tetapi, seperti yang dilakukan Faraday, jika Anda menghubungkan medan magnet itu dengan jenis magnet yang lain maka tegangan atau potensial arus listriknya dapat berubah.

Jika Anda memindahkan magnet ke dalam dan ke luar gulungan, Anda akan merasakan sedikit hambatan. Tetapi hambatan itu menghasilkan aliran arus. Mempercepat gerakan magnet maka arus induksi akan meningkat atau Anda dapat memperkuat medan magnet untuk mendapat hasil yang sama.

Dengan cara menggerakkan magnet maka arus akan mengalir sehingga magnet dapat digunakan untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Begitulah prinsip kerja generator: generator menghasilkan listrik melalui pergerakan magnet di medan magnet.

Mungkin sekarang Anda telah memahami mengapa ini tergolong dalam penemuan yang sangat penting.

Bagaimana Penerapan Penggunaan Induksi Elektromagnetik?

Untuk memperjelas fenomena ini lebih lanjut, mari kita lihat salah satu teknologi utama yang menerapkan konsep induksi elektromagnetik. Yang tak lain, yakni generator listrik, alat yang sangat umum. Dari pembangkit listrik untuk menggerakkan medan magnet hingga mobil dan motor kecil dengan segala jenis peralatan yang berbeda, generator ada di mana-mana.

Generator Listrik.

Generator listrik bekerja dengan menghasilkan medan magnet di mana kumparan magnet lainnya dipindahkan.

Contohnya mobil menggunakan generator arus bolak-balik atau alternator  untuk memastikan baterai tetap terisi. Arus yang diinduksi bergerak ke arah bolak-balik itulah yang disebut dengan arus bolak balik.

Bayangkan medan magnet di ruang tertutup. Di tengah ruang ini terdapat gulungan kawat yang berputar dengan arus yang melewatinya. Seperti yang dapat Anda bayangkan, akan terjadi suatu interaksi dan hambatan antara kumparan kawat (dengan medan magnetnya sendiri) serta medan magnet umum pada sebuah generator.

Ketika satu sisi kumparan berputar bergerak ke atas, arus positif diinduksi. Saat bergerak mundur ke bawah, maka akan terjadi kebalikannya. Akibatnya, Anda mendapatkan arus yang terus berubah.

Pada generator DC (arus searah) mekanismenya adalah gerakan pada medan magnet terbalik sehingga tidak terjadi arus bolak-balik.

Mengapa Menggunakan AC?

AC umunya digunakan pada alat listrik yang jauh lebih besar. Karena AC jauh lebih mudah untuk disalurkan daripada DC: Anda dapat menaikkan voltase dengan arus kecil.

Tetapi, mengingat adanya tegangan tinggi ini, Anda tentu memerlukan transformator agar arus ini dapat digunakan. Dan Anda dapat mempelajari semua tentang transformator dalam artikel khusus kami di sini.