Sobat Zenius, elo pernah lihat antena TV? Elo pernah kepikiran nggak, gimana ya caranya antena TV mendapatkan sinyal sehingga kita bisa nonton TV? Sama halnya seperti radio, gimana ya caranya radio bisa menangkap sinyal frekuensi tertentu sehingga bisa memunculkan suara?

Fenomena-fenomena di atas bisa terjadi karena antena dan radio dirancang untuk memiliki induktansi diri, sehingga bisa memancarkan maupun menerima gelombang elektromagnetik. Gimana tuh?

Nah, elo simak ya! Karena gue akan menjelaskan tentang apa itu induktansi diri, rumusnya, dan juga pengaplikasiannya. Gue juga akan menguji pemahaman elo di akhir artikel dengan contoh soal. Coba elo cermati artikel ini sampai beres ya!

Daftar Isi

Pengertian Induktansi Diri

Induktansi diri adalah sifat dari sebuah kumparan atau penghantar listrik yang menghasilkan medan magnetik sendiri saat arus listrik mengalir melaluinya.

Jadi ketika ada arus listrik yang mengalir melalui kumparan atau penghantar listrik, medan magnetik akan muncul dan memengaruhi aliran arusnya sendiri.

Induktansi diri juga menyebabkan timbulnya GGL induksi. GGL induksi adalah tegangan listrik yang muncul di sepanjang penghantar listrik ketika medan magnetik berubah melintasinya.

Rumus Induktansi Diri

Nah, kita juga bisa mengukur besar induktansi diri suatu kumparan. Hal-hal yang perlu kita ketahui untuk menghitung induktansi diri adalah jumlah lilitan kumparan (N), fluks magnetik (Φ), dan arus yang mengalir (I). Kita bisa menghitungnya dengan rumus di bawah ini.

Elo perlu inget ya, fluks magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus secara tegak lurus suatu bidang kumparan. Untuk itu, kita bisa mengetahui fluks magnetik dengan mengetahui kuat medan magnet (B), luas penampang kumparan (A), dan sudut antara medan dengan garis normal (θ).

Induktansi diri pada dasarnya bisa kita ukur pada berbagai bahan. Tapi kali ini, gue akan menjelaskan induktansi diri pada solenoida dan toroida.

Induktansi Diri pada Solenoida

Elo tau nggak apa itu solenoida? Solenoida adalah kumparan panjang yang terdiri dari banyak lilitan kawat yang diisolasi. Kumparan ini biasanya berbentuk tabung atau silinder. Solenoida biasanya digunakan pada kunci pintu elektronik, mesin vending, mesin cuci dan pengering pakaian, dan banyak lagi.

Nah untuk menghitung induktansi diri pada solenoida, kita perlu mengetahui jumlah lilitan kumparan (N), luas penampang solenoida A, dan panjang solenoida (l). Untuk itu, kita bisa menggunakan rumus ini.

Ketika arus listrik mengalir melalui solenoida, medan magnetik akan dihasilkan di sepanjang sumbu solenoida. Medan magnetik ini bersifat seragam dan berpusat di sumbu solenoida. Karena itu, solenoida biasanya digunakan untuk menghasilkan medan magnetik yang kuat dan seragam.

Induktansi Diri pada Toroida

Nah kalo solenoida berbentuk tabung, toroida memiliki bentuk cincin. Toroida adalah kumparan berbentuk seperti cincin dimana ada lubang di tengahnya. Pada kumparan toroida, kawat akan dililitkan secara melingkar dan merata sepanjang bagian luar toroida.

Toroida umumnya digunakan dalam transformator, filter elektromagnetik, sensor arus, filter radio frekuensi, dan banyak lagi. Alat-alat ini memang nggak kita temukan sehari-hari, tapi tentunya memiliki fungsi dan efisiensi terhadap kehidupan kita.

Nah, untuk menghitung induktansi diri pada toroida, kita perlu mengetahui jumlah lilitan kumparan (N), luas penampang toroida (A), dan jari-jari toroida (r). Kita bisa menggunakan rumus ini.

Aplikasi Induktansi Diri

Prinsip induktansi diri bisa kita temukan dalam berbagai hal di kehidupan kita. Misalnya, antena TV yang gue sebutkan di awal. Fenomena ini menunjukkan bahwa hal ini dapat diaplikasikan pada komunikasi nirkabel atau komunikasi yang nggak membutuhkan kabel.

Antena TV umumnya terdiri dari kumparan yang dirancang untuk memiliki induktansi diri. Hal ini memungkinkan antena TV untuk mengeluarkan ataupun menerima sinyal radio atau gelombang elektromagnetik lainnya.

Dengan kata lain, arus listrik yang mengaliri kumparan pada antena akan menghasilkan medan magnetik dan memancarkan gelombang elektromagnetik. Sebaliknya, gelombang elektromagnetik yang terpancar di sekitar antena juga akan diinduksi dan menjadi arus listrik sehingga gelombang tersebut dapat kita terima.

Selain komunikasi nirkabel, induktansi diri bisa kita temukan pada induktor. Induktor adalah komponen pasif yang dirancang untuk memiliki induktansi yang tinggi. Induktor biasanya kita temukan dalam filter frekuensi, sirkuit resonansi, sumber daya switch-mode, dan regulator tegangan.

Induktansi diri juga bisa ditemukan pada motor induksi. Motor induksi menggunakan induksi elektromagnetik, medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik menginduksi medan magnet pada kumparan stator. Motor induksi bisa kita temukan pada kendaraan, pompa air, kipas angin, mesin cuci, kulkas, dan banyak lagi.

Contoh Soal

Sobat Zenius, sejauh ini apakah elo udah paham dengan materi ini? Sesuai janji gue di awal, gue akan menguji pengetahuan dan pemahaman elo dengan contoh soal. Coba elo kerjakan ya!

Contoh Soal 1

Induktansi diri pada kumparan bergantung pada:

1. Jumlah lilitan

2. Fluks listrik

3. Arus listrik

4. Medan listrik

Pernyataan yang benar adalah ….

a. 1, 2, dan 3

b. 1 dan 3

c. 2 dan 4

d. 4 saja

e. Semua benar

Pembahasannya:

Untuk menjawab contoh soal ini, elo hanya perlu inget rumus induktansi diri. Rumusnya adalah:

Induktansi Diri: Pengertian & Contoh Soalnya 58

dengan keterangan:

L = Induktansi diri (H)

N = Jumlah lilitan kumparan

Φ = Fluks magnetik (Wb)

I = Arus listrik (A)

Nah, dari sini elo langsung tau bahwa induktansi diri pada kumparan bergantung pada jumlah lilitan dan arus listrik pada kumparan. Oleh karena itu, jawaban untuk contoh soal ini adalah 1 dan 3 (B).

Gimana? Soal ini masih gampang banget, kan? Nih, gue tambah levelnya dengan soal hitungan. Coba elo kerjakan ya!

Contoh Soal 2

Sebuah solenoida dengan jumlah lilitan 60 memiliki panjang 5 cm dan luas penampang 1 cm². Nilai induktansi dari induktor adalah… μH.

a. 4,09

b. 6,85

c. 9,05

d. 10,2

e. 12,1

Pembahasannya:

Kalo ketemu soal hitungan, kita tulis dulu apa aja informasi yang diketahui dalam soal. Katanya:

Jumlah lilitan (N) = 60

Panjang solenoida (Ɩ) = 5 cm

Luas penampang (A) = 1 cm²

Jangan lupa, besar permeabilitas ruang hampa (μ₀) adalah 4𝛑 x 10^-7 H/m.

Nah, kita langsung masukin aja informasi-informasi ini ke rumus induktansi diri pada solenoida, yaitu:

Induktansi Diri: Pengertian & Contoh Soalnya 59

Oleh karena itu, jawaban untuk contoh soal ini adalah 9,05 μH (C).

Nah, itulah contoh-contoh soal dari gue. Semoga elo bisa lebih paham ketika mengerjakannya. Kalo elo butuh soal yang lebih menantang, elo tinggal download aplikasi Zenius di hp elo untuk dapetin soal-soal dan video pembahasannya sekalian.

Elo juga bisa klik banner di bawah ini untuk belajar materi ini atau materi fisika lainnya. Tinggal klik banner dan ketik materi yang diinginkan di kolom pencarian ya.

Induktansi Diri: Pengertian & Contoh Soalnya 63

Nah, supaya pemahaman elo makin dalam, ikuti terus review materi dan kerjakan berbagai latihan soal di Zenius, yuk. Ada berbagai paket yang bisa elo beli sesuai kebutuhan elo. Klik banner di bawah ini untuk info selengkapnya!