🧲 Praktikum Induksi Magnet
1. Area Simulasi Interaktif
Amati fenomena induksi elektromagnetik antara dua solenoida koaksial. Kumparan besar (penginduksi) dihubungkan ke Function Generator FG-2100 melalui resistor, sedangkan GGL induksi pada kumparan kecil (terinduksi) diamati melalui Osiloskop DS-1062 pada Channel 2.
Klik ⏻ POWER pada FG-2100 untuk memulai. Amati GGL induksi (cyan) di CH2 Osiloskop.
2. Tabel Data Pengamatan
| No | Bentuk Gelombang | Frekuensi (Hz) | Vpp Input (V) | Vpp Output (mV) | Error (%) |
|---|
💡 Tip: Ubah bentuk gelombang (SIN/TRI/SQR/SAW/TTL), frekuensi, dan amplitudo pada FG-2100 untuk mengamati perubahan GGL induksi di CH2.
3. Petunjuk Penggunaan
- Klik tombol ⏻ POWER pada FG-2100 (LED merah menyala).
- Pilih bentuk gelombang: SIN (sinus), TRI (segitiga), SQR (kotak), SAW (gergaji), atau TTL.
- Atur RANGE (pengali dekade) dan putar knob FREQUENCY dengan drag melingkar.
- Atur AMPLITUDE sesuai kebutuhan (default 5 Vp).
- Amati gelombang input (kuning, CH1) dan GGL induksi (cyan, CH2) pada layar Osiloskop.
- Perhatikan bahwa bentuk gelombang CH2 merupakan turunan dari CH1:
- SIN → COSINUS
- SEGITIGA → KOTAK
- KOTAK → SPIKE/IMPULS
- GERGAJI → KOTAK (asimetris)
- Perbesar frekuensi → amplitudo GGL induksi akan meningkat (sesuai Hukum Faraday).
- Atur skala CH2 Osiloskop ke 50 mV/div atau 20 mV/div untuk melihat GGL induksi dengan jelas.
- Klik 📝 Catat Data untuk menyimpan hasil pengamatan ke tabel.
Hukum Faraday: ε = −N·(dΦ/dt) • GGL Induksi: ε = −A·N·n·μ₀·(dI/dt) • Semakin cepat perubahan fluks (frekuensi tinggi), semakin besar GGL induksi.
4. Teori / Dasar Hukum
Pengenalan
Induksi elektromagnetik pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831. Fenomena ini menunjukkan bahwa perubahan fluks magnetik yang menembus suatu rangkaian konduktor akan membangkitkan Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi. Penemuan ini menjadi dasar kerja generator listrik, transformator, dan banyak perangkat elektromagnetik modern.
Dasar Teori
Pada praktikum ini, dua solenoida ditempatkan secara koaksial (sepusat). Solenoida besar (120 lilitan, diameter 12 cm) berperan sebagai kumparan penginduksi yang dialiri arus bolak-balik (AC) dari Function Generator. Solenoida kecil (60 lilitan, diameter 6 cm) diletakkan di tengah solenoida besar sebagai kumparan yang diinduksi.
Medan magnet di dalam solenoida besar dinyatakan dengan:
B = μ₀·N·I
dengan μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A (permeabilitas vakum), N = jumlah lilitan per satuan panjang, I = arus.
Fluks magnetik yang menembus solenoida kecil:
Φ = B·A·n
dengan A = luas penampang solenoida kecil, n = jumlah lilitan solenoida kecil.
Karena arus yang mengalir bersifat bolak-balik (AC), fluks magnetik juga berubah terhadap waktu. Berdasarkan Hukum Faraday, GGL induksi yang timbul pada solenoida kecil:
ε = −dΦ/dt = −A·N·n·μ₀·(dI/dt)
Tanda negatif menunjukkan Hukum Lenz: arah GGL induksi sedemikian rupa sehingga melawan perubahan fluks yang menyebabkannya.
Tujuan Praktikum
- Mengamati fenomena induksi elektromagnetik pada dua solenoida koaksial.
- Menganalisis pengaruh bentuk gelombang input (sinus, segitiga, kotak, gergaji) terhadap bentuk gelombang GGL induksi.
- Membuktikan bahwa GGL induksi berbanding lurus dengan laju perubahan arus (frekuensi).