induksi elektromagnetik
DESCRIPTION
Materi Induksi Elektromagnetik untuk jenjang SMP. Mengupas tuntas mengenai pengertian, penyebab dan faktor serata penerapan Induksi Elektromagnetik dalam Teknologi sehari-hari.TRANSCRIPT
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
By: Kak Mayya
Apakah induksi elektromagnetik ??
Gejala timbulnya gaya gerak listrik (ggl) induksi dan arus induksi yang disebabkan oleh perubahan medan
magnetik yang dirasakan oleh penghantar listrik
Induksi Elektromagnetik
GInduksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik induksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garis gaya magnet
Siapakah ilmuwan yang menemukan gejala induksi
elektromagnetik?
Michael Faraday Josep Henry
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
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
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
Cara menimbulkan GGL Induksi
Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan
Memutar magnet di depan kumparan
G
Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder
Gdc
AC
Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.
G
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
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
Kutub Utara magnet bergerak mendekati kumparan
G
Arah arus listrik induksi
Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan
G
Arah arus listrik induksi
Arah Arus Induksi
Besarnya GGL Induksi bergantung pada :
Jumlah lilitan kumparan
Kecepatan keluar masuk magnet dalam kumparan
Kuat magnet yang digunakan
A2.03.04.05.0
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)
Bagian – bagain Generator
Rotor adalah bagian generator yang berputar
Stator adalah bagian generator yang diam Rotor Stator
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
1. Dinamo AC
MagnetCincin luncur
Sikat karbon
Kumparan
V
t
Bentuk gelombang AC
2. Dinamo dc
Magnet
KomutatorCincin belah
Sikat karbon
Kumparan
Bentukgelombang dc
V
t
3. Dinamo Sepeda
Roda dinamo
Sumbu dinamo
Magnet
Inti besikumparan
4. Transformator• Bagian utama Transformator
Kumparan primer
Kumparan sekunder
Inti besi
Kumparan primer
Kumparan sekunder
Inti besi
Sumber Tegangan AC
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 :
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
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
Np NsVp Vs
Primer
Masukan
In Put
Dicatu
Dihubungkan pada sumbertegangan
Sekunder
Keluar
Out Put
Hasil
Dihubungkan pada lampu
Lampu
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
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
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
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”
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