Hukum Lenz: Pengertian, Sejarah Penemuan, Penerapan, Rumus dan Contoh Soal

- Penulis

Kamis, 23 Maret 2023 - 12:43 WIB

facebook twitter whatsapp telegram line copy

URL berhasil dicopy

facebook icon twitter icon whatsapp icon telegram icon line icon copy

URL berhasil dicopy

Hukum Lenz Pengertian Sejarah Penemuan Penerapan Rumus dan Contoh Soal.webp

Hukum Lenz adalah hukum fisika yang sangat populer. Hukum ini pertama kali dibuat pada tahun 1834 oleh seorang fisikawan dari Rusia bernama Heinrich Friedrich Emil Lenz. Secara rinci, undang-undang ini menjelaskan bahwa:

“Jika gaya gerak listrik (EMF) induksi muncul dalam suatu rangkaian, maka arah arus induksi yang dihasilkan sedemikian rupa sehingga menciptakan medan magnet induksi yang melawan medan magnet yang berubah (arus induksi mencoba mempertahankan fluks magnet total konstan) .”

Sejarah penemuan hukum Lenz

Hukum Lenz yang membahas tentang induksi elektromagnetik menyatakan bahwa arah arus yang diinduksikan pada suatu penghantar dari medan magnet yang berubah menurut hukum induksi elektromagnetik Faraday dapat dikatakan sedemikian rupa.

Ini berarti medan magnet yang diciptakan oleh arus induksi akan bertentangan dengan perubahan medan magnet asli yang membuatnya. Arah aliran juga dapat disesuaikan dengan kaidah tangan kanan filosofi Fleming.

Penerapan Hukum Lenz dalam Kehidupan Sehari-hari

Sebenarnya prinsip Hukum Lenz banyak diterapkan dan ditemukan dengan mudah dalam kehidupan. Berikut beberapa di antaranya:

  • Hukum Lenz sering digunakan untuk kompor induksi dan pengereman elektromagnetik.
  • Hukum Lenz juga sering digunakan untuk generator listrik. Jika arus induksi ada di dalam generator, maka arus akan menunjukkan arah yang berlawanan, sehingga memicu putaran generator (menurut Hukum Lenz). Hal ini terjadi karena generator membutuhkan energi mekanik dalam jumlah besar.
  • Biasanya Hukum Lenz juga sering digunakan dalam memahami konsep energi magnet pada induktor. Jika sumber EMF terhubung ke indikator, arus akan mengalir. Selanjutnya, EMF akan melawan peningkatan arus melalui induktor.

Selain itu, hukum Lenz juga menyatakan bahwa ggl induksi dan perubahan fluks memiliki tanda yang berlawanan dan memperoleh interpretasi fisis dari pemilihan tanda dalam hukum Faraday.

Eksperimen Hukum Lenz

Eksperimen Hukum Lenz dapat dilakukan dengan menggunakan magnet sederhana dengan kutub yang diketahui. Kemudian, pindahkan magnet lebih dekat ke kumparan listrik. Pada kumparan akan muncul arus dan induksi ggl.

Magnet yang digerakkan dalam kumparan menghasilkan arah yang dapat dilihat pada gambar berikut:
BeokGpH0PS NSlsEQJYvfSO3 en7Dz908i00wPPLI8fyT9Vhhj5jmmDhyZQVB6ui8sJocvxVSEFjXszSd MCbeUu8M4D dgpHta58DW4NBAJd 2mTlDb

Sederhananya, induksi magnet harus memiliki arah fluks magnet yang berlawanan, sehingga nilai total fluks dalam kumparan selalu sama atau konstan. Ketika magnet mulai menjauh dari kumparan, fluks magnet akan berkurang pada kumparan. Hal ini dapat mengakibatkan timbulnya fluks magnet yang tidak sesuai dengan reduksi kumparan, sehingga fluks tersebut selalu sama besarnya.

Baca Juga :  Nadran, Tradisi Unik Nelayan untuk Menunjukkan Rasa Syukur

Rumus hukum Lenz

Secara matematis, bilangan ggl induksi dapat diperoleh dengan menerapkan prinsip hukum Lenz. Formula yang digunakan adalah:
gUVToDO9SD30Iqxns2EV8dhDOVo3KMHsEi J4fb6LmJdoJiVOBagYcfg8Q67h tl0f5p08KwZaybcoNQyAozcxSq ODMito9dRbKwmAs2ZuYt iIm0HInRtWoxxXeEtGUy jyB PnweMnFU9qZJpdA

Dengan deskripsi:

Ɛ = ggl induksi (volt)

N = jumlah putaran

ΔI = fluks atau perubahan arus (A)

Δt = perubahan waktu (s)

Sedangkan tanda negatif (-) menunjukkan kesesuaian dengan bunyi hukum Lenz.

Perbedaan antara Hukum Lenz dan Hukum Faraday

Michael Faraday adalah orang yang pertama kali mengemukakan konsep EMF. Faraday melakukan penelitian untuk mengetahui faktor-faktor yang menentukan jumlah GGL yang diinduksi.

Selain itu, Faraday juga menemukan bahwa induksi memiliki ketergantungan yang kuat terhadap waktu. Semakin cepat perubahan medan magnet terjadi, semakin besar ggl induksi.

Sesuai dengan konsep ini, muncul Hukum Faraday yang menyatakan bahwa, “Gaya Elektromotif Induksi (GGL) yang muncul di antara ujung-ujung lup penghantar sebanding dengan laju perubahan fluks magnet yang dilingkupi oleh lup penghantar tadi.”

Sedangkan mengacu pada Hukum Faraday, diketahui bahwa perubahan fluks magnet akan memicu terbentuknya beda potensial di setiap ujung kumparan. Jika kedua ujungnya dihubungkan dengan bantuan penghantar yang memiliki nilai resistansi tertentu, maka akan mengalir arus yang kemudian dikenal dengan arus induksi.

Tidak hanya itu, ada juga beda potensial yang selanjutnya disebut ggl induksi. Mereka muncul hanya selama perubahan fluks magnet. Saat itu Faraday baru bisa menghitung nilai ggl induksi yang terjadi dan belum memutuskan arah arus induksi yang muncul pada kumparan atau rangkaian.

Menariknya, arah arus induksi yang muncul selanjutnya mulai dijelaskan pada tahun 1834 oleh Friederich Lenz yang saat itu lebih populer dikenal dengan hukum Lenz. Secara sederhana, Hukum Lenz hanya berlaku untuk rangkaian konduktor yang memiliki sifat tertutup.

Perubahan fluks yang terjadi akan menginduksi ggl yang memicu terbentuknya arus pada bagian dalam kumparan. Selanjutnya arus induksi dapat membangkitkan medan magnet itu sendiri.

Jadi, Hukum Faraday lebih mengarah pada fenomena yang dikenal dengan induksi elektromagnetik. Perbedaan paling jelas antara kedua hukum penting di bidang elektrokimia ini adalah bahwa hukum Faraday menunjukkan nilai ggl, sedangkan hukum Lenz menunjukkan arah aliran arus.

Baca Juga :  Quran Surah (Surat) Al Maidah Ayat 48 Arab, Latin dan Artinya

Contoh Soal Hukum Lenz

Untuk lebih memahami Hukum Lenz, perhatikan contoh soal berikut.

  1. Terdapat fluks magnet yang dilingkupi oleh sebuah kumparan, berkurang dari 0,5 Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 5 detik. Koil terdiri dari 200 lilitan kawat dengan resistansi 4 ohm. Lalu, seberapa kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan tersebut?

Dikenal:

Φ1 = 0,5 Wb

Φ2 = 0,1 Wb

N = 200 putaran

R = 4 ohm

Δt = 5 detik

saya = ?

Perhitungan Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi diperoleh dengan persamaan:2fP4 xWYqucMu3n83DaO6lp 1E5UA sPYZ1NYh5og8hlrQx0 T5MnWs s9Bl2npN5rKFuFuZxeQyLgXCNrO4U7XsB1AFL6uABaeLYdc9SslzBna8MSO2B0x20y erk 2FWSMunueN8UPZ2TwVkGzhA

tanda (-) menunjukkan adanya reaksi akibat adanya perubahan fluks, yaitu fluks induksi yang arahnya berlawanan dengan fluks magnet utama. Artinya, arus yang mengalir dari kumparan atau I adalah ε/R = 16/4 = 4 A.

  1. Pada sebuah kumparan dengan induksi 0,2H, dialiri arus listrik 10 A. Selanjutnya dalam rentang waktu 0,02 detik, arus berubah menjadi 4 A. Jadi, besarnya ggl induksi yang terjadi adalah…. V .

Menjawab:

Hukum Lenz menyatakan bahwa, jika timbul ggl induksi pada suatu rangkaian, maka arah arus induksi akan sedemikian rupa sehingga berlawanan dengan sebab akibat dan menimbulkan tanda negatif (-).

Dari bunyi hukum Lenz tersebut dapat dituliskan persamaan induksi EMF yaitu :
Apa7kp wVc8saP2l1FiDigKQ5Z g2JCiQGSDopO0S HuySED7kgaQxptX2vimyTEUHdvTUEPiMp OTyf3WVDZf3C0GPmEgBjTjyo5Ye SNQYtiTxAA6fJvqWZvShHYlEraWTUjfnDvm7hlG8T bOYg

Informasi:

Ɛ = ggl induksi (volt)

L = induktansi diri (H)

ΔI = fluks atau perubahan arus (A)

Δt = perubahan waktu (s)

Dikenal:

Induktansi diri (L) = 0,2H

Perubahan arus listrik (I) = 10A – 4A = 6A

Interval waktu

Sehingga untuk mendapatkan nilai ggl induksi yang terjadi, dapat digunakan rumus :
Apa7kp wVc8saP2l1FiDigKQ5Z g2JCiQGSDopO0S HuySED7kgaQxptX2vimyTEUHdvTUEPiMp OTyf3WVDZf3C0GPmEgBjTjyo5Ye SNQYtiTxAA6fJvqWZvShHYlEraWTUjfnDvm7hlG8T bOYg

Selanjutnya masukkan semua nilai yang diketahui pada soal ke dalam persamaan tadi, sehingga menjadi:
PFWwagGQqAZ4p ucZKOL5a9f46LmOSoDUyb 9XmIqUAJxi62KI0xpzijkV63g02HltgMVenl5dCOp1qda6Z4FpO7skjGeyPKAhzJYjMO41s2NoMmTBZrgSwbIrlGD8XBeky cubnH7C8dwXkt2KHw

2BP7tPqGd7plL4c4rYAP5Xsz0LJl8wUfr6ea9rRFUOAkSE4Z60SH13uFq0HUIW7Xv1eH2Ob8w tL4kDyRXWoyYrd5

Tanda negatif (-) menunjukkan bahwa arah ggl induksi sesuai dengan ketentuan hukum Lenz. Jadi, melalui perhitungan di atas, besaran EMF adalah 60 volt.

Demikian ulasan tentang Hukum Lenz, bunyi hukum, cerita sejarah, rumus perhitungan, aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, contoh soal dan pembahasan, serta perbedaan mendasar yang dapat dilihat dengan Hukum Faraday. Semoga bermanfaat.

www.quipper.com

Berita Terkait

Untuk Jenjang SMA Tahun Depan 2024/2025 Sudah tidak Ada Lagi Penjurusan, Ini Kebijakan Baru Dari Nadiem makarim
Pasti dari Jokowi, Tahun Depan tidak Ada Perbedaan Antara PNS dan PPPK, Semua Akan Satu Nama Menjadi ASN
Contoh Doa Penutup MPLS 2024 Dalam Bahasa Indonesia
Contoh Materi MPLS SMP Kurikulum Merdeka Tahun Anggaran 2024/2025
Implementasi Pembelajaran Sosial dan Emosional di Kelas dan Sekolah
Contoh Modul Ajar Kurikulum Merdeka PAUD-TK Terbaru 2024
6 Daftar Kegiatan Ketika MPLS Bersama Peserta Didik Baru, Jangan Sampai Terlewatkan !
Ada Perlakuan Khusus untuk PPPK 2024, Semua Guru Akan Diberi Tunjangan Lebih Hingga 3 Juta
Berita ini 2 kali dibaca

Berita Terkait

Sabtu, 20 Juli 2024 - 10:33 WIB

Untuk Jenjang SMA Tahun Depan 2024/2025 Sudah tidak Ada Lagi Penjurusan, Ini Kebijakan Baru Dari Nadiem makarim

Jumat, 19 Juli 2024 - 10:42 WIB

Pasti dari Jokowi, Tahun Depan tidak Ada Perbedaan Antara PNS dan PPPK, Semua Akan Satu Nama Menjadi ASN

Jumat, 12 Juli 2024 - 21:32 WIB

Contoh Doa Penutup MPLS 2024 Dalam Bahasa Indonesia

Sabtu, 6 Juli 2024 - 11:26 WIB

Contoh Materi MPLS SMP Kurikulum Merdeka Tahun Anggaran 2024/2025

Senin, 1 Juli 2024 - 16:57 WIB

Implementasi Pembelajaran Sosial dan Emosional di Kelas dan Sekolah

Berita Terbaru

Guru

Download Surat Edaran Piloting PPG Guru 2024

Minggu, 21 Jul 2024 - 13:08 WIB