INDUKTANSI Induktansi merupakan sifat sebuah rangkaian listrik atau komponen yang menyebabkan timbulnya ggl di dalam rangkaian sebagai akibat perubahan arus yang melewati rangkaian ( self inductance ) atau akibat perubahan arus yang melewati rangkaian tetangga yang dihubungkan secara magnetis ( induktansi bersama atau mutual inductance ). Induktansi ddi bagi menjadi 2, yaitu : Induktansi Diri Induktansi Timbal Balik / Bersama
INDUKTANSI DIRI Apabila arus berubah melewati suatu kumparan atau solenoida , terjadi perubahan fluks magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan . Ggl terinduksi ini berlawanan arah dengan perubahan fluks . Jika arus yang melalui kumparan meningkat , kenaikan fluks magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan dan cenderung untuk memperlambat kenaikan arus tersebut . Dapat disimpulkan bahwa ggl induksi ε sebanding dengan laju perubahan arus yang dirumuskan : dengan I merupakan arus sesaat , dan tanda negatif menunjukkan bahwa ggl yang dihasilkan berlawanan dengan perubahan arus . Konstanta kesebandingan L disebut INDUKTASI DIRI
Induksi Diri Pada Selenoida Dan Toroida Solenoida merupakan kumparan kawat yang terlilit pada suatu pembentuk silinder . Pada kumparan ini panjang pembentuk melebihi garis tengahnya . Bila arus dilewatkan melalui kumparan , suatu medan magnetik akan dihasilkan di dalam kumparan sejajar dengan sumbu . Sementara itu , toroida adalah solenoida yang dilengkungkan sehingga sumbunya menjadi berbentuk lingkaran . SOLENOIDA TOROIDA
Sebuah kumparan yang memiliki induktansi diri L yang signifikan disebut induktor . Induktansi diri L sebuah solenoida dapat ditentukan dengan menggunakan rumus dibawah . Medan magnet di dalam solenoida adalah : Dengan : L = induktansi diri solenoida atau toroida ( H) μ = permeabilitas udara (4 π × 10 -7 Wb /Am) N = jumlah lilitan l = panjang solenoida atau toroida (m) A = luas penampang (m 2 )
Energi Yang Tersimpan Dalam Induktor Energi yang tersimpan dalam induktor ( kumparan ) tersimpan dalam bentuk medan magnetik . Energi U yang tersimpan di dalam sebuah induktansi L yang dilewati arus I, adalah
Induktansi Timbal Balik ( Silang ) Apabila dua kumparan saling berdekatan , seperti pada Gambar , maka sebuah arus tetap I di dalam sebuah kumparan akan menghasilkan sebuah fluks magnetik Φ yang mengitari kumparan lainnya , dan menginduksi ggl pada kumparan tersebut Menurut Hukum Faraday, besar ggl ε 2 yang diinduksi ke kumparan tersebut berbanding lurus dengan laju perubahan fluks yang melewatinya . Karena fluks berbanding lurus dengan kumparan 1, maka ε 2 harus sebanding dengan laju perubahan arus pada kumparan 1, dapat dinyatakan :
Contoh soal Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri 4 H. Kumparan tersebut dialiri arus searah yang besarnya 80 mA. Berapakah besar ggl induksi diri kumparan apabila dalam selang waktu 0,2 sekon kuat arus menjadi nol ? Penyelesaian : Diketahui : L = 4 H Δt = 0,2 s I 1 = 80 mA = 8 × 10 -2 A I 2 = 0 Ditanya : ε = ... ? Dijawab : ε = ε = -4 x – 0,4 ε = 1,6 volt
Sebuah induktor terbuat dari kumparan kawat dengan 80 lilitan . Panjang kumparan 2 cm dengan luas penampang 2 cm 2 . Hitunglah : a. induktansi induktor , b. energi yang tersimpan dalam induktor bila kuat arus yang mengalir 4 A! Penyelesaian : Diketahui : N = 80 lilitan l = 2 cm = 2 × 10 -2 m A = 2 cm 2 = 2 x 10 -4 m 2 Ditanya : a. L = ... ? b. U jika I = 4 A ... ? Pembahasan : Induktansi Induktor (L) L = = = 803,84 X Energi yang tersimpan jika I = 4A U = = = 6.430,72 x J = 0,00643072 µJ Contoh soal