Gerak Listrik

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Pada masa seperti sekarang ini teknologi semakin maju.Teknologi yang berhubungan dengan ilmu-ilmu Fisika juga mengalami kemajuan yang sangat pesat. Bahkan ditemukan teknologi-teknologi baru yang memudahkan manusia.

Kemajuan teknologi tentunya berimbas pada penggunaan alat-alat di sekitar kita. Tentunya sebagai manusia modern kita tidak mau direpotkan dengan teknologi masa lalu yang dianngap tidak efisien. Itu menyebkan alat-alat elektronik masa kini lebih praktis dan mudah di gunakan.

Namun harus kita sadari bahwa penemuan teknologi oleh para ilmuan itulah yang sebenarnya sangat berjasa bagi kemajuan jaman saat ini. Misalnya saja pada listrik yang sekarang menjadi sangat kompleks dan sangat menarik untuk di bahas. Untuk itu penulis memilih judul”Gaya Gerak Listrik”.

B.     RUMUSAN MASALAH

1.      Apakah pengertian gaya gerak listrik?

2.      Apa penyebab terjadinya gaya gerak listrik induksi?

3.      Apa faktor yang mempengaruhi besar gaya gerak listrik induksi?

BAB II

PEMBAHASAN

A.    PENGERTIAN GAYA GERAK LISTRIK

Definisi gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung penghantar sebelum dialiri arus listrik. Gaya gerak listrik disingkat dengan GGL, dengan satuan volt.
Gaya gerak listrik merupakan energy yang diberikan pada setiap muatan listrik untuk bergerak antara dua kutub baterai atau generator. Sebuah electron-elektron bermuatan e yang bergerak dari kutub negative ke kutub positif melalui konduktor di luar baterai dengan gaya gerak listrik sebesar V, akan mendapat energy sebesar e x V joule.

Pada dasarnya sumber GGL itu segala jenis alat yang muatan positif ama negatifnya terpisah. Kedua ujung dari alat tersebut di sebut terminal. Muatan positif ya numpuknya di terminal positif, sementara muatan negatif, tentunya di terminal negatif.Terminal positif namanya anoda. Terminal negatif namanya katoda.

Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan. Bergeraknya jarum galvanometer menunjukkan bahwa magnet yang digerakkan keluar dan masuk pada kumparan menimbulkan arus listrik. Jarum galvanometer menyimpang karena adanya arus listrik yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik ini mengalir karena timbulnya beda potensial di ujung kumparan saat kita menggerakkan kutub magnet batang masuk atau keluar dari kumparan. Beda potensial yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan dinamakan gaya gerak listrik induksi atau ggl induksi.

Ggl induksi timbul ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar kumparan. Jika magnet batang terus-menerus digerakkan masuk dan keluar kumparan, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan terus berubah. Perubahan jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan menyebabkan beda potensial di ujung-ujung kumparan berbeda pula. Timbulnya beda potensial di ujung-ujung kumparan menyebabkan arus listrik mengalir di dalam kumparan. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan dinamakan arus induksi.

Besarnya gaya gerak listrik atau tegangan yang menimbulkan arus listrik pada percobaan Faraday sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melalui kumparan. Kesimpulan tersebut jika dituliskan secara matematis adalah sebagai berikut.

Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Untuk membuktikan kebenaran hipotesis Faraday. Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi.  Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan seperti berikut. Jika kutub utara magnet didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal yang sama juga akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya GGL induksi adalah perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan. Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang timbul. Adapun yang dimaksud fluks nmgnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.

Rumus mendapatkan besar GGL :

    = I (R + r)  

                        dengan :

E = besar ggl (volt),
I = kuat arus listrik (ampere),
R = hambatan rangkaian (ohm)
r = hambatan dalam sumber tegangan (ohm) 

Untuk Membaca hasil pengukuran amperemeter/voltmeter kita gunakan rumus:

NP= Nilai pengukuran, PJ = penunjukan jarum, ST=skala tertinggi, dan BU= Batas ukur 

B.     PENYEBAB TERJADINYA GGL INDUKSI

Ketika kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jumlah garis gaya-gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garisgaris gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum galvanometer. Arah arus induksi dapat ditentukan dengan cara memerhatikan arah medan magnet yang ditimbulkannya. Pada saat magnet masuk, garis gaya dalam kumparan bertambah. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat mengurangi garis gaya itu. Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan Gambar a (ingat kembali cara menentukan kutub-kutub solenoida).

Ketika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Sama halnya ketika magnet batang masuk ke kumparan. pada saat magnet keluar garis gayadalam kumparan berkurang. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat menambah garis gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu merupakan kutub selatan, sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan Gambar b.

Ketika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet di dalam kumparan tidak terjadi perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan jarum galvanometer tidak bergerak.

Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik). GGL yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan disebut GGL induksi. Arus listrik yang ditimbulkan GGL induksi disebut arus induksi. Peristiwa timbulnya GGL induksi dan arus induksi akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut induksi elektromagnetik. Coba sebutkan bagaimana cara memperlakukan magnet dan kumparan agar timbul GGL induksi?

C.    FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BESAR GGL INDUKSI

Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan sudut jarum galvanometer. Jika sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar. Bagaimanakah cara memperbesar GGL induksi?

Ada tiga faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu

1.      Kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik),

2.      Jumlah lilitan,

3.      Medan magnet.

MENGUKUR GAYA GERAK LISTRIK

Istilah gaya gerak listrik dan tegangan jepit sebenarnya bersumber pada keadaan sumber tegangan yang terpasang secara terbuka dan tertutup. Untuk mengukur gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit kita gunakan alat yang dinamakan Voltmeter. Sedangkan untuk mengukur besar kuat arus, kita gunakan Amperemeter. Berikut ini adalah gambar kedua alat tersebut yang sering digunakan di sekolah-sekolah, fungsi alat ini terdiri dari dua yaitu sebagai pengukur arus (amperemeter) dan sebagai pengukur beda potensial (voltmeter).

Bagaimana cara membaca hasil pengukuran dengan menggunakan amperemeter atau Voltmeter? Sebelum kita membahas mengenai bagaimana cara membaca hasil pengukuran arus listrik dan tegangan, perlu diketahui dulu bagian-bagian dari alat tersebut. Bagian-bagian amperemeter/voltmeter terdiri dari batas ukur, terminal positip skala dan terminal negatip seperti terlihat pada gambar.

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Definisi gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung penghantar sebelum dialiri arus listrik. Gaya gerak listrik disingkat dengan GGL, dengan satuan volt.
Gaya gerak listrik merupakan energy yang diberikan pada setiap muatan listrik untuk bergerak antara dua kutub baterai atau generator. Sebuah electron-elektron bermuatan e yang bergerak dari kutub negative ke kutub positif melalui konduktor di luar baterai dengan gaya gerak listrik sebesar V, akan mendapat energy sebesar e x V joule.

Pada dasarnya sumber GGL itu segala jenis alat yang muatan positif ama negatifnya terpisah. Kedua ujung dari alat tersebut di sebut terminal. Muatan positif ya numpuknya di terminal positif, sementara muatan negatif, tentunya di terminal negatif.Terminal positif namanya anoda. Terminal negatif namanya katoda.  Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan.

B.     SARAN

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Maka penulis mohon kritik dan saran guna perbaikan untuk masa yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.rumus-fisika.com/2014/03/gaya-gerak-listrik-ggl-induksi.html

http://mastugino.blogspot.com/2013/11/gaya-gerak-listrik.html

http://siscawatirizkilasmo.wordpress.com/gaya-gerak-listrik-induksi/

Share :