Soal dan Pembahasan Menghitung GGL Induksi pada Toroida

KOMPAS.com - Induktansi timbal balik dan ggl induksi merupakan bagian dari induksi elektromagnetik. Bagaimanakah penerapannya dalam suatu studi kasus?

Berikut merupakan contoh soal dan pembahasannya.

Soal dan Pembahasan

Sebuah toroida ideal, hampa, mempunyai 1000 lilitan dan jari-jari rata-ratanya adalah 0,5 m. Kumparan yang terdiri atas 5 lilitan dililitkan pada toroida tersebut. Luas penampang toroida 2 × 10^-3 m² dan arus listrik pada kawat toroida berubah dari 7 A menjadi 9 A dalam waktu satu detik. Tentukan ggl imbas yang timbul di dalam kumparan!

Dikutip dari A Level Demanding Learn by Example (2013), oleh Thomas Bond dan Chris Hughes, induksi elektromagnetik adalah proses di mana terjadinya proses induksi dalam suatu rangkaian akibat perubahan dalam hubungan fluks magnet di sekitar konduktor di rangkaian.

Persamaan pada induktansi timbal balik adalah:

M = (μ0 × N1 × N2 × A) / (2 × π × r)

Baca juga: Konsep dan Persamaan GGL Induksi Diri

Persamaan ggl imbas di dalam kumparan adalah:

ε = M × (ΔI/Δt)

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui

- Jumlah lilitan pertama (N1) = 1000
- Jumlah lilitan kedua (N2) = 5
- Jari-jari rata-rata (r) = 0,5 m
- Luas penampang (A) = 2 × 10^-3 m²
- Kuat arus listrik (ΔI) = 9 A - 7 A = 2 A
- Waktu (ΔI) = 1 s

Ditanyakan

Ggl imbas di dalam kumparan (ε).

Baca juga: Menentukan Induksi Elektromagnetik yang Akan Terjadi di Pusat

Penyelesaian

• Induktansi timbal balik

M = (μ0 × N1 × N2 × A) / (2 × π × r)
M = (4π × 10^-7 × 1000 × 5 × 2 × 10^-3) / (2π × 0,5)
M = 4 × 10^-6 H

• Ggl imbas di dalam kumparan

ε = M × (ΔI/Δt)
ε = 4 × 10^-6 2/1
ε = 8 × 10^-6
ε = 8 μV

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])