induksi elektromagnetik

32
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK By: Kak Mayya

Upload: kakmayya

Post on 13-Jun-2015

9.313 views

Category:

Education


116 download

DESCRIPTION

Materi Induksi Elektromagnetik untuk jenjang SMP. Mengupas tuntas mengenai pengertian, penyebab dan faktor serata penerapan Induksi Elektromagnetik dalam Teknologi sehari-hari.

TRANSCRIPT

Page 1: Induksi elektromagnetik

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

By: Kak Mayya

Page 2: Induksi elektromagnetik

Apakah induksi elektromagnetik ??

Gejala timbulnya gaya gerak listrik (ggl) induksi dan arus induksi yang disebabkan oleh perubahan medan

magnetik yang dirasakan oleh penghantar listrik

Page 3: Induksi elektromagnetik

Induksi Elektromagnetik

GInduksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik induksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garis gaya magnet

Page 4: Induksi elektromagnetik

Siapakah ilmuwan yang menemukan gejala induksi

elektromagnetik?

Michael Faraday Josep Henry

Page 5: Induksi elektromagnetik

Pengertian GGL Induksi Beda potensial antara ujung-ujung kumparan

yang terjadi karena adanya perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memasuki kumparan

GalvanometerPengukur arus

Kumparan yang dililitkan pada pipa

Magnet batang

Skema percobaan untuk membuktikan

gejala induksi elektromagnetik

Page 6: Induksi elektromagnetik

Penyebab Terjadinya GGL Induksi

Timbul karena adanya perubahan garis gaya magnet yang memasuki kumparan

v

v

a.garis gaya magnet yang menembus kumparan semakin banyak ketika magnet didekatkan pada kumparan

b.tidak terjadi perubahan garis gaya magnet yang menembus kumparan ketika magnet diam

c.garis gaya magnet yang menembus kumparan semakin sedikit ketika magnet dijauhkan dari kumparan

Page 7: Induksi elektromagnetik

Cara Menimbulkan GGL Induksi

Menggerakkan sebuah kutub magnet, masuk atau keluar kumparan

Memutar sebuah magnet di dekat kumparan

Menggerakkan kumparan terhadap sebuah magnet

Memutus-sambungkan arus listrik pada kumparan primer

Page 8: Induksi elektromagnetik

Cara menimbulkan GGL Induksi

Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan

Memutar magnet di depan kumparan

G

Page 9: Induksi elektromagnetik

Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder

Gdc

Page 10: Induksi elektromagnetik

AC

Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.

G

Page 11: Induksi elektromagnetik

Menentukan Arah Arus Induksi

Arah arus induksi yang dihasilkan dari induksi elektromagetik dapat ditentukan melalui dua tahap, yaitu dengan menggunakan hukum Lenz dan kemudian menggunakan kaidah tangan kanan elektromagnetik

Hukum Lenz : jika suatu magnet didekatkan pada kumparan, maka pada kumparan akan timbul arus induksi yang menyebabkan kumparan menjadi magnet dengan kutub yang sejenis dengan kutub magnet yang didekatkan pada kumparan dan sebaliknya akan menjadi kutub berlawanan dengan magnet apabila magnet dijauhkan dari kumparan.

Kaidah tangan kanan elektromagnetik :Jika tangan kanan menggenggam kumparan sedemikian sehingga arah keempat jari menunjukkan arah arus listrik yang mengalir dalam kumparan, maka arah ibu jari menunjukkan ujung bahan magnetik yang merupakan kutub utara magnet yang terbentuk

Page 12: Induksi elektromagnetik

Arah arus listrik induksi Arah arus lisrik induksi dapat ditentukan dengan

hukum Lents : Arah arus listrik induksi sedemikian rupa sehingga melawan perubahan medan magnet yang ditimbulkan.

G

Page 13: Induksi elektromagnetik

Kutub Utara magnet bergerak mendekati kumparan

G

Arah arus listrik induksi

Page 14: Induksi elektromagnetik

Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan

G

Arah arus listrik induksi

Page 15: Induksi elektromagnetik

Arah Arus Induksi

Page 16: Induksi elektromagnetik

Besarnya GGL Induksi bergantung pada :

Jumlah lilitan kumparan

Kecepatan keluar masuk magnet dalam kumparan

Kuat magnet yang digunakan

A2.03.04.05.0

Page 17: Induksi elektromagnetik

Penggunaan Prinsip Induksi Elektromagnetik

1. Generator“alat yang dapat mengubah energi kinetik (gerak) menjadi energi listrik”

Jenis Generator :a.Generator arus bolak-balik (AC) /

Alternatorb.Generator arus searah (DC)

Page 18: Induksi elektromagnetik

Bagian – bagain Generator

Rotor adalah bagian generator yang berputar

Stator adalah bagian generator yang diam Rotor Stator

Page 19: Induksi elektromagnetik

Prinsip Kerja Generator“menghasilkan arus induksi dengan cara memutar kumparan di antara celah kutub utara selatan sebuah magnet”

GGL Induksi generator dapat diperbesar dengan :

1. Mempercepat putaran rotor2. Memperbanyak gulungan kumparan3. Menggunakan magnet yang lebih kuat4. Melilitkan kumparan pada inti besi lunak

Page 20: Induksi elektromagnetik

1. Dinamo AC

MagnetCincin luncur

Sikat karbon

Kumparan

V

t

Bentuk gelombang AC

Page 21: Induksi elektromagnetik

2. Dinamo dc

Magnet

KomutatorCincin belah

Sikat karbon

Kumparan

Bentukgelombang dc

V

t

Page 22: Induksi elektromagnetik

3. Dinamo Sepeda

Roda dinamo

Sumbu dinamo

Magnet

Inti besikumparan

Page 23: Induksi elektromagnetik

4. Transformator• Bagian utama Transformator

Kumparan primer

Kumparan sekunder

Inti besi

Kumparan primer

Kumparan sekunder

Inti besi

Sumber Tegangan AC

Page 24: Induksi elektromagnetik

4. Transformator“alat untuk mengubah tegangan bolak-balik dari satu nilai ke nilai yang diinginkan”

Hubungan antara tegangan (V), jumlah lilitan (N) dan kuat arus (I) pada kumparan primer dan sekunder :

Page 25: Induksi elektromagnetik

Jenis Transformator

1. Transformator step upCiri – ciriPenaik TeganganNs > NpVs > VpIs < Ip

2. Transformator step down

Ciri – ciriPenurun TeganganNs < NpVs < VpIs > Ip

Np NsVp Vs

Np NsVp Vs

Page 26: Induksi elektromagnetik

Persamaan TransformatorPada trnasformator jumlah lilitan transformator sebanding dengan tegangannya.

Vs

Vp

Ns

Np

• Np = Jumlah lilitan primer

• Ns = Jumlah lilitan sekunder

• Vp = Tegangan primer• Vs = Tegangan

sekunder Transformator ideal jika energi yang masuk pada transformator sama dengan energi yang keluar dari transformator

Ip

Is

Vs

Vp

• Is = kuat arus sekunder

• Ip = kuat arus

primer

Page 27: Induksi elektromagnetik

Np NsVp Vs

Primer

Masukan

In Put

Dicatu

Dihubungkan pada sumbertegangan

Sekunder

Keluar

Out Put

Hasil

Dihubungkan pada lampu

Lampu

Page 28: Induksi elektromagnetik

ContohSebuah transformator memiliki jumlah lilitan primer dan sekunder adalah 6000 lilitan dan 200 lilitan jika kumparan primer transfomator diberi tegangan 240 volt maka tegangan yang dihasilkan transformator adalah

Page 29: Induksi elektromagnetik

Efisiensi Transformator Efisiensi Transformator adalah perbandingan

energi yang keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada transformator

x100%Wp

Wsη

x100%Pp

Psη

x100%Ip Vp

Is Vsη

η = Efisiensi transformatorWs = energi sekunderWp = energi primer

Ps = daya sekunderPp = daya primer

Page 30: Induksi elektromagnetik

Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi transformator :

1. Hambatan kumparan kawat2. Arus pusar atau arus Eddy3. Kebocoran medan magnet

Penggunaan Transformator- Pada bel listrik, radio, tape, TV, komputer- Pada pengelas listrik- Pada tungku induksi- Dalam transmisi daya listrik jarak jauh

Page 31: Induksi elektromagnetik

Transmisi Daya Listrik Jarak JauhKeuntungan :

- Arus yang mengalir kecil sehingga energi yang hilang dalam bentuk panas menjadi kecil (efisiensi tinggi)

- Kawat yang diperlukan kecil sehingga harga kawat menjadi lebih murah (lebih ekonomis)

Induktor Ruhmkorf“dipergunakan untuk menghasilkan tegangan tinggi guna keperluan pengapian pada kendaraan bermotor”

Page 32: Induksi elektromagnetik

Penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh

Generator PLTA

30MW 10000 V

Trafo Step Up

150

kVTrafo Step down

20 kV

Trafo Step down

220 V