INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Oleh :Drs. Agus Purnomo

PENGERTIAN Induksi Elektromagnetik

adalah peristiwa timbulnya GGL atau arus listrik pada suatu penghantar atau kumparan akibat mengalami perubahan garis-garis gaya magnet (fluks magnetik).

 

CARA MENGHASILKAN GGL/ARUS INDUKSI

1. Menggerak-gerakan magnet di dekat kumparan

Percobaan Faraday2. Memutar kumparan dalam medan magnet

Prinsip kerja Generator3. Memutar magnet di dalam kumparan

Prinsip kerja dinamo sepeda pancal

CARA MENGHASILKAN GGL/ARUS INDUKSI

4. Menggerakkan penghantar memotong medan magnet

Prinsip Gaya Lorentz5. Mengalirkan arus bolak-balik (AC) kepada kumparan primer untuk diinduksikan kepada kumparan sekunder yang ada di dekatnya

Prinsip kerja Transformator (Trafo)6. Mengalirkan arus searah (DC) yang diputus-putus kepada kumparan primer untuk diinduksikan kepada kumparan sekunder yang ada di dekatnya

Prinsip kerja Induktor dan Busi

Jika arus listrik dapat menimbulkan medan magnet, apakah medan magnet juga dapat menimbulkan arus listrik?

TOKOH INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Michael Faraday

Percobaan Faraday Pada saat magnet digerakkan ( keluar- masuk )dalam kumparan jarum pada galvanometer menyimpang. Penyimpangan jarum galvanometer menunjukkan bahwa di dalam kumparan mengalir arus listrik. Arus listrik seperti ini disebut arus induksi.Arus listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial. Beda potensial ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi)

Galvanometer

Jarum galvanometer menyimpang hanya jika

magnet digerakkan dalam kumparan.

PROSES TERJADINYA GGL/ARUS INDUKSI

Penyebab Timbulnya ggl Induksi

Timbulnya ggl induksi pada ujung-ujung kumparan disebabkan karena adanya perubahan garis gaya magnetik yang

memotong kumparan.

Faktor-faktor yang menentukan besar ggl

1) Banyak lilitan kumparan,

2) Kecepatan keluar masuk magnet dari dan ke dalam kumparan dan,

3) Kuat magnet yang digunakan.

Penggunaan Induksi Elektromagnetik

Dinamo / generator arus bolak-balik (Alternator)

Contoh model generator

Prinsip Kerja Generator

Sikat-sikat

Cincin

GENERATOR

Gaya gerak listrik induksi pada generator dapat diperbesar dengan cara: Mempercepat putaran rotor Memperbanyak lilitan kumparan Menggunakan magnet yang lebih kuat Memasukkan inti besi lunak ke dalam

kumparan

Dinamo Sepeda ( Arus searah / DC )

KumparanMagnet

Ke lampu

Dinamo sepeda menggunakan roda untuk memutar magnet. Ggl induksi yang timbul pada dinamo digunakan untuk menyalakan lampu.

Semakin cepat roda berputar semakin terang nyala lampunya.

Transformator ( Trafo )

Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan

bolak-balik (AC) dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita inginkan.

Prinsip Kerja Trafo

Arus bolak-balik menyebabkan terjadinya

perubahan medan magnet pada kumparan primer.

Perubahan medan magnet pada kumparan primer diteruskan

oleh inti besi lunak ke kumparan sekunder.

Perubahan medan magnetik pada kumparan sekunder menghasilkan ggl induksi.

MACAM TRAFOTransformator dibedakan menjadi dua

macam, yaitu:Transformator penaik tegangan atau step upYaitu : Transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan dari tegangan rendah ke tegangan yang lebih tinggi. Dalam transformator step up berlaku ketetentuan Vs > Vp, Is < Ip dan Ns > Np.

Transformator penurun tegangan atau step downYaitu : Transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah. Dalam transformator step down berlaku ketentuan : Vs < Vp, Is > Ip dan Ns < Np

•Persamaan Transformator

s

p

s

p

N

N

V

V

Pada transformator perbandingan jumlah lilitan pada kumparan sama dengan perbandingan tegangannya.

Untuk trafo ideal daya yang hilang diabaiakan sehingga berlaku :

s

p

p

S

s

psp N

N

I

I

V

VPP

Vp Np

Ip

Ns

Is

Vs

Efisiensi transformator adalah perbandingan antara energi listrik yang keluar dengan energi listrik yang masuk. Dalam praktek efiisiensi trafo tidak pernah mencapai 100%, namun dapat mencapai 99%

Penggunaan transformator dalam kehidupan sehari-hari

Digunakan dalam alat-alat elektronika

Ada beberapa alat elektronika yang bekerja pada tegangan lebih rendah dari tegangan yang disediakan oleh PLN, dan ada yang bekerja pada tegangan yang lebih tinggi.

Untuk menyesuaikan tegangan yang bekerja pada alat elektronika tersebut diperlukan transformator.

Transmisi daya listrik jarak jauh

Transmisi daya listrik dari pembangkit listrik ke konsumen menggunakan tegangan tinggi. Untuk itu diperlukan transformator peningkat (step-up) dan transformator penurun (step-down).

PLTU

Jaringan tranmisi tegangan tinggi

Gardu penurun tegangan dari 150 KV menjadi tegangan

menengah 20 kV

Jaringan transmisi tegangan menengah

Gardu penurun tegangan dari 20 kV menjadi 220 V

Siap digunakan oleh konsumen