Penyebab utama timbulnya ggl induksi adalah terjadinya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu loop kawat. Besarnya fluks magnetik dapat dinyatakam melalui persamaan berikut:
Φ = B.A cos θ
(1.0)
Dengan demikian, ada tiga faktor penyebab timbulnya ggl pada suatu kumparan, yaitu:
- perubahan luas bidang kumparan (A),
- perubahan orientasi sudut kumparan θ terhadap medan,
- perubahan induksi magnetik.
Untuk lebih lengkapnya perhatikan uraian berikut:
1. Ggl Induksi akibat Perubahan Luasan Kumparan dalam Medan
Perubahan luasan kumparan karena pergerakan batang penghantar pada konduktor U.
Pada gambar diatas memperlihatkan induksi ggl elektromagnetik. Kita asumsikan medan B tegak lurus terhadap permukaan yang dibatasi sebuah konduktor berbentuk U. Sebuah konduktor lain yang dapat bergerak dengan kecepatan v dipasang pada konduktor U. Dalam waktu Δt konduktor yang bergerak tersebut menempuh jarak:
Δ x = v . Δt
(1.1)
Sehingga, luas bidang kumparan bertambah sebesar:
Δ A = l . Δ x = l .v . Δt
(1.2)
Berdasarkan Hukum Faraday, akan timbul ggl induksi yang besarnya dinyatakan dalam persamaan berikut ini.
(1.3)
Dengan substitusi persamaan (1.2), maka akan diperoleh:
(1.4)
ε = B.l.v
(1.5)
2. Ggl Induksi Akibat Perubahan Orientasi Sudut
Kumparan θ terhadap Medan Perubahan sudut antara induksi magnetik B dan arah bidang normal dapat menyebabkan timbulnya ggl induksi, yang besarnya dapat ditentukan melalui persamaan berikut:
Karena nilai B dan A konstan, maka akan diperoleh:
(1.6)
Jika laju perubahan cos θ tetap, persamaan (1.6) menjadi:
(1.7)
Dengan θ1 dan θ2 masing-masing menyatakan sudut awal dan sudut akhir antara arah normal bidang dengan arah induksi.
3. Ggl Induksi Akibat Perubahan Induksi Magnetik
Perubahan induksi magnetik juga dapat menimbulkan ggl induksi pada luasan bidang kumparan yang konstan, yang dinyatakan sebagai berikut:
(1.8)
Untuk laju perubahan induksi magnetik tetap, persamaan (1.8) menjadi:
(1.9)