Artikel Percobaan Azas Lenz

AZAS LENZ

Oleh :

Shofilia Branchais (15030184025)

Widya Kartikasari (15030184040)

Azkia Nurin Nisa’ (15030184041)

ABSTRAK

Percobaan tentang Azas Lenz ini mempunyai tujuan untuk mengetahui hubungan antara perubahan fluks magnetic dengan arah arus dan ggl induksi. Metode yang dilakukan yaitu dengan merangkai alat lalu mendekatkan salah satu ujung magnet ke kumparan dan mengamati arah jarum galvanometer dengan variabel manipulasi arah kumparan; posisi kutub magnet, variabel kontrol yaitu jumlah lilitan pada kumparan, sedangkan variabel respon yaitu arah jarum galvanometer. Percobaan kedua dilakukan dengan merangkai alat dan menginduksi besi pada kumparan, lalu mengamati arah jarum galvanometer dengan variabel manipulasi yaitu arah arus listrik, variabel kontrol yaitu jumlah lilitan pada kumparan, sedangkan variabel respon yaitu arah jarum galvanometer. Berdasarkan percobaan yang dilakukan, didapat hasil bahwa perubahan fluks magnetik memengaruhi arah arus induksi dan ggl induksi. Medan magnet melewati kumparan menghasilkan perubahan fluks dan mengakibatkan ggl yang berlawanan arah dengan perubahan fluks magnetik awal. Hal ini sesuai dengan Azas Lenz.
Kata kunci : fluks magnetik, arus induksi, ggl induksi, galvanometer.

PENDAHULUAN 

Medan magnet terbentuk karena terjadinya pergerakan sebuah elektron. Medan magnet dapat menimbulkan gaya gerak listrik atau ggl pada sebuah penghantar. Azas tersebut menjadi prinsip generator dan transformator. Sedangkan fluks magnetic merupakan hubungan untar garis gaya magnetik. Perubahan pada fluks magnetik dapat menyebabkan perubahan pada ggl induksi. Untuk lebih mengetahui hubungan antara perubahan flluks magnetik dengan arah arus dan ggl induksi maka dilakukan percobaan tentang Azas Lenz.

DASAR TEORI

Medan magnet adalah daerah yang ada di sekitar magnet dimana objek-objek magnetik lain dapat terpengaruh oleh gaya magnetismenya. Benda magnetik selalu mencoba untuk mengarahkan diri selaras dengan pengaruh medan magnet disekitarnya. Makin kuat daya megnetisme yang dimiliki oleh suatu benda, maka makin luas pula cangkupan medan magnetnya. Keberadaan magnet dapat dilihat dengan perubahan kedudukan serbuk besi sebagaimana percobaan Oersted. Yang kemudian digambarkan menurut kaidah tangan kanan.  Medan magnetik juga terjadi di sekitar kawat berarus listrik sebagaimana percobaan Oersted. Akibat Pengaruh magnetik terhadap benda lain dinamakan Induksi Magnetik. Misal kawat lurus berarus listrik mengalirkan medan magnet yang kuat.
GGL induksi adalah beda potensial yang terjadi pada ujung-ujung kumparan karena pengaruh induksi elektromagnetik. 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.

Hukum Lenz digunakan untuk menentukan arah suatu arus induksi atau GGL induksi (tegangan gerak elektrik induksi). Hukum Lenz menyatakan bahwa arah sebarang efek induksi magnetik adalah sedemikian rupa sehingga menentang penyebab efek itu. Dalam hukum ini, penyebab efek adalah fluks yang berubah-ubah dimana fluks tersebut melalui sebuah rangkaian stasioner yang ditimbulkan oleh sebuah medan magnetik yang berubah-ubah. Selain itu juga dapat dikarenakan gerak konduktor yang membentuk rangkaian. Dan penyebab efek dalam Hukum Lenz dapat berupa penggabungan dari kedua alasan fluks berubah-ubah. Pengubahan fluks dalam sebuah rangkaian stasioner menyebabkan arus induksi menimbulkan medan magnetiknya sendiri. Medan yang ditimbulkan ini berlawanan dengan medan semula. Arus induksi menentang perubahan fluks yang melallui rangkaian tersebut.
Berdasarkan kajian teori di atas, rumusan hipotesis yang dapat kami susun adalah arah arus selalu berlawanan dengan arah jarum galvanometer.

METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan :
Magnet batang
Galvanometer
Kumparan searah jarum jam
Kumparan berlawanan arah jarum jam
Sumber arus searah
Batang besi
Konektor
Rancangan Percobaan :
   

Variabel Percobaan :

Percobaan 1 :
Variabel manipulasi : arah kumparan, posisi kutub magnet
Variabel kontrol : jumlah lilitan pada kumparan
Variabel respon : arah jarum galvanometer

Percobaan 2 :
Variabel manipulasi : arah arus listrik
Variabel kontrol : jumlah lilitan pada kumparan
Variabel respon : arah jarum galvanometer

Langkah Percobaan :
Percobaan pertama dilakukan dengan merangkai alat seperti pada rangkaian percobaan kemudian mendekatkan salah satu ujung magnet ke kumparan dan mengamati aarah jarum pada galvanometer. Mengulangi percobaan tersebut dengan mengubah arah kumparan dan ujung magnet seperti pada rancangan percobaan.
Percobaan kedua dilakukan dengan merangkai alat seperti rancangan percobaan kemudian mendekatkan kumparan L1 dan L2 kemudian menempatkan batang besi di tengah –tengah dua kumparan dengan mengamati jarum galvanometer. Mengulangi langkah tersebut dengan membalik kutub baterai.

DATA DAN ANALISIS

Data
   

 
Analisis
Pada percobaan Azas Lenz untuk mempelajari hubungan antara perubahan fluks magnet dengan arah arus dan ggl induksi. Pada percobaan kali ini pengamat melakukan penelitian atau pengaruh pada arah simpangan jarum galvanometer pada saat batang magnet dimasukkan dan dikeluarkan ada kumparan dengan menggunakan kutub utara dan kutub selatan. Ketika sebuah batang magnet didekatkan pada kumparan, maka pada ujung kumparan akan timbul perubahan medan magnet yang berasal dari batang magnet sehingga akan menimbulkan arus dan menyebabkan jarum pada galvanometer.

Pada percobaan pertama, magnet didekatkan pada kumparan dengan kutub utara yang didekatkan pada kumparan. Jarum galvanometer bergerak ke arah kiri dan arus bergerak ke arah kanan. Ketika magnet dijauhkan dari kumparan, jarum galvanometer bergerak ke arah kanan, dan arus bergerak ke kiri.

Pada percobaan kedua, magnet didekatkan pada kumparan dengan kutub selatan yang lebih dulu mendekati kumparan. Akibatnya terlihat jarum galvanometer menyimpang ke arah kanan dan menunjukkan arus mengarah ke kiri. Ketika magnet dijauhkan dari kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri maka arah arus ke arah kanan.

Pada percobaan ketiga, kumparan dibalik dari keadaan semula menjadi berlawanan arah jarum jam kemudian magnet didekatkan kekumparan dengan kutub utara yang lebih dulu mendekati kumparan. Jarum galvanometer bergerak atau menyimpang ke arah kanan maka arah arus bergerak ke arah kiri. Ketika magnet dijauhkan dari kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke arah kiri, maka arus bergerak ke arah kanan.

Pada percobaan keempat, magnet didekatkan ke kumparan dengan kutub selatan yang didekatkan lebih dulu mengakibatkan jarum galvanometer menyimpang ke arah kiri maka arus bergerak ke arah kanan. Ketika megnet dijauhkan dari kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke arah kanan maka arus bergerak ke arah kiri.

Pada percobaan kelima, dua buah kumparan disatukan dengan batang besi agar menjadi besi bermagnet dengan juga menggunakan arus DC untuk menginduksi besi. Ketika telah dirangkai, terlihat jarum galvanometer menyimpang ke kiri, dan arus bergerak ke kanan.

Pada percobaan keenam, sama halnya seperti pada percobaan  kelima namun baterai dibalik unutuk mengubah arus. Setelah dirangkai seperti rancangan percobaan, jarum galvanometer menyimpang ke arah kanan dan arus bergerak ke arah kiri.    

DISKUSI

Arah Pada percobaan Azas Lenz, arah simpangan jarum galvanometer menunjukkan arah electron, dan arus listrik dapat ditentukan karena arah elektron berlawanan arah dengan arah arus listrik. Dalam percobaan pertama sampai keempat, untuk memudahkan penentuan arah simpangan disarankan untuk mendekatkan dan menjauhkan magnet batang ke kumparan dengan cepat, karena simpangan pada galvanometer akan besar ketika magnet didekatkan dengan gerakan yang cepat. Pada percobaan kelima dan keenam, besarnya simpangan akan jelas terlihat dengan menggunakan baterai yang lebih banyak.

Setelah melakukan percobaan, diketahui bahwa magnet yang didekatkan atau dijauhkan dari kumparan akan menghasilkan arus yang mengalir yang ditandai dengan menyimpangnya jarum galvanometer yang berarti ada arus yang berlawanan arah dengan elektron atau jarum galvanometer. Perpindahan muatan listrik terjadi karena adanya beda potensial yang disebut ggl induksi dengan arah arus listrik yang disebut arus listrik induksi. Hal ini sesuai dengan Azas Lenz dan kaidah tangan kanan dimana ibu jari sebagai arah kutub utara dan jari-jari yang lain menunjukkan arah arus.  

KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan Azas Lenz dapat disimpulkan bahwa apabila magnet batang didekatkan pada kumparan akan timbul ggl yang menghasilkan arus induksi dalam suatu kumparan. Arus induksi tersebut mengakibatkan medan megnetik sehingga arah arus berlawanan dengan arah fluks magnetik yang dapat diamati dengan penyimpangan jarum galvanometer.

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli. 2001. FISIKA Jilid 2 Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Haliday. 2010. Fisika Dasar Jilid 2 Edisi Ketujuh. Jakarta : Erlangga
Tipler. 2001. FISIKA Untuk Sains dan Teknik Jilid 2 Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga.
Tim Fisika Dasar II. 2016. Panduan Praktikum Fisika Dasar II. Surabaya: UNESA Press