Sebuah induktor terbuat dari kumparan kawat dengan 50 lilitan. Panjang kumparan 5 cm dengan luas penampang 1 cm². Hitunglah induktansi induktor dan energi yang

Kelas: XII

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Induktansi

Kata Kunci: Induktansi Diri Kumparan

Jawaban pendek:

Sebuah induktor terbuat dari kumparan kawat dengan 50 lilitan. Panjang kumparan 5 cm dengan luas penampang 1 cm². Maka:

- induktansi diri: 6,28 × 10⁻⁶ Henry

- energi yg tersimpan jika di aliri arus sebesar 2 A adalah: 12,56 × 10⁻⁶ Joule

Jawaban panjang:

Tahap I: Induktansi Diri

Pada saat kumparan dialiri arus listrik akan timbul medan magnetik, dalam proses yang disebut dengan induktansi. Besar dari induktansi ini adalah:

L = (μ0.N².A) / l

Di mana:

L = induktansi diri solenoida (dalam satuan Henry)

μ0 = permeabilitas udara (sebesar 4π × 10⁻⁷ Wb/Am)

N = jumlah lilitan kawat

l = panjang kumparan (dalam satuan meter)

A = luas penampang (dalam satuan m²)

Sehingga bila kumparan terdiri atas 50 lilitan, dengan panjang 5 cm (setara dengan 0,05 m) dan luas penampang 1 cm² (setara dengan 10⁻⁴ m²) maka induktansi diri solenoida itu adalah:

L = (μ0.N².A) / l

   = (4π × 10⁻⁷ × 50² x 10⁻⁴) / 0,05

  = 628000 × 10⁻¹¹

  = 6,28 × 10⁻⁶ Henry

Tahap II: Energi Tersimpan dalam Kumparan

Energi tersimpan dalam bentuk medan magnetik, dan besarnya adalah:

U = ½ L. I²

Di mana:

U = energi tersimpan (dalam satuan Joule)

L = Induktansi diri (dalam satuan Henry)

I = kuat arus listrik yang mengalir (dalam satuan Ampere)

Sehinga bila arus yang mengalir adalah 2 Ampere, maka energi tersimpan adalah:

U = ½ L. I²

   = ½ × 6,28 × 10⁻⁶ Henry × 2²

   = 12,56 × 10⁻⁶ Joule