Pengertian Gaya Gerak Listrik, Proses serta Manfaatnya
Gaya Gerak Listrik atau GGL bersumber pada setiap alat yang memiliki muatan listrik postif dan negatif yang terpisah. Alat tersebut memiliki dua ujung yang dinamakan terminal. Muatan negatif berada di terminal positif dan muatan negatif berada di terminal negatif. Bagi yang ingin mengetahui hal gaya dalam kelistrikan, silahkan baca uraiannya dibawah ini.
Apa itu Gaya Gerak Listrik (GGL)?
Gaya Gerak Listrik (GGL) merupakan beda potensial yang ada di setiap ujung penghantar yang belum diberi arus listrik. GGL juga berupa energi yang disalurkan pada setiap muatan listrik untuk menggerakkan dua kutub generator atau battray.
Elektron-elektron yang memiliki muatan terus bergerak dari kutub negatif ke kutub positif. Perantaranya adalah komponen konduktor yang berada di luar battray tersebut.
Sejarah Gaya Gerak Listrik
Michael Faraday pernah melaksanaan sebuah eksperimen dengan magnet dan kumparan. Ketika kutub utara magnet didekatkan pada kumparan, jarum galvanometer akan membias ke arah kanan. Hal ini juga berlaku sebaliknya, ketika magnet dalam di dalam kumparan yang didekatkan. Maka, jarum dala galvanometer tidak akan membias atau bergerak sama sekali. Eksperimen ini membuktikan adanya peristiwa induksi elektromagnetik atau munculnya arus listrik.Beda potensial yang ditimbulkan setiap ujung kumparan dikenal sebagai Gaya Gerak Listrik induksi.
Dari hasil penelitiannya tersebut, maka diperoleh hasil bahwa Gaya Gerak Listrik induksi bisa mengalami perubahan garis gaya. Hal ini tergantung dari gaya magnet yang melingkupi kumparan di dekatnya.
Manfaat Gaya Gerak Listrik
Induksi elektromagnetik sendiri merupakan perubahan energi gerak menjadi energi listrik. Proses ini biasanya digunakan pada pembangkit energi lstrik, misalnya generator dan dinamo. Pada kedua alat tersebut, di dalamnya terdapat magnet dan kumparan.
Komponen tersebut berputar secara teratur sehingga menimbulkan perubahan garis gaya magnet pada kumparan. Hal ini menyebabkan GGL induksi berubah pada kumparan. Energi magnetik yang disalurkan dinamo dan generatur diubah menjadi energi gerak rotasi.
Dengan demikian, Gaya Gerak Listrik induksi yang dihasilkan dilakukan secara periodik. Artinya, induksi tersebut dilakukan secara berulang dan terus menerus. Adapun manfaat dari Gaya Gerak Listrik bisa ditemui pada peralatan seperti dibawah ini :
1. Generator Listrik
Generator listrik merupakan alat yang digunakan untuk mengkoversi energi mekanik menjadi energi listrik. Pada dasarnya, ada dua jenis generator yang sering digunakan, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC).
2. Transformator
Transformator atau trafo merupakan alat untuk mengubah tegangan arus bolak-balik. Proses ini dilakukan berdasarkan proses induksi elektromagnetik. Caranya adalah dengan memindahkan energi listrik dari kumparan primer ke sekunder.
Trafo akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik, terutama pada komponen kumparan sekunder. Hal ini karena medan magnet yang berubah- ubah karena adanya arus AC, yaitu pada kumparan primer. Pada kumparan tersbeut, besi lunak diinduksikan dan dimasukkan ke dalam kumparan sekunder.
Proses Induksi Gaya Gerak Listrik
Konsep induksi elektromagnetik dalam ilmu Fisika memang didasari eksperimen yang dilakukan oleh Michael Faraday. Hasil percobaan tersebut membuktikan bahwa magnet yang bergerak di dekat kumparan bisa menimbulkan arus listrik.
Hasil temuan Faraday merupakan lanjutan eksperimen yang dilakukan Oersted. Ia mengungkapkan bahwa di sekitar kawat yang mengandung arus bisa terjadi medan magnet.
Percobaan dilakukan pada sebuah kumparan kawat solenoide yang disambungkan dengan alat glvanometer. Magnet batang digerakkan di dalam kumparan sehingga menyebabkan jarum galvanometer bergerak dari kanan ke kiri.
Galvanometer adalah alat untuk mengecek keberadaan arus listrik pada kawat penghantar. Jarum yang ada di galvanometer menunjukkan besarya arus listrik yang ada di kumparan kawat.
Beda potensial yang timbul akibat gerakan magnet di dalam kumparan disebut GGL (Gaya Gerak Listrik). Hal ini karena adanya proses perubahan fluks magnet atau garis gaua magnet. Terutama ketika magnet tersebut digerakkan keluar masuk kumparan.
Memperbesar Induksi Gaya Gerak Listrik
Induksi Gaya Gerak Listrik pada sebuah kumparan tergantung pada 3 faktor utama:
- Banyak lilitan pada kawat
- Besarnya medan magnet
- Perubahan fluks magnet (garis gaya magnet)
Menambah jumlah lilitan kawat pada kumparan. Semakin banyak lilitan, maka induksi gaya gerak listrik yang dihasilkan juga akan semakin besar.
Rumus Gaya Gerak Listrik
Ei = -N ∆ɸ/∆t
Catatan:
N = jumlah lilitan
∆ɸ = fluks magnetik (Wb)
∆t = selang waktu (sekon) Ei = GGL induksi (Volt)
Eksperimen yang dilakukan Faraday mengungkapkan besar GGL berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magenetik yang melewati kumparan. Dengan demikian, teori ini bisa diungkapkan dalam rumus diatas tadi.