PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)

Energi nuklir yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air.

Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan tinggi untuk memutar turbin generator

PLTU (Penbangkit Listrik Tenaga Uap)

Pada PLTU, air dipanaskan dengan bahan bakar batu bara.

Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan yang tinggi untuk memutar turbin generator

Pembangkit listrik tenaga angin

Kincir angin dihubungkan ke turbin generator.

Ketika kincir berputar ditiup angin, turbin juga ikut berputar dan menggerakkan generator.

Dinamo

Dinamo adalah generator kecil yang biasa dipasang pada kendaraan sepeda, motor atau mobil.

Dinamo sepeda turbinnya diputar dengan menggunakan roda sepeda

Transformator

Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk merubah tegangan listrik AC

Prisip kerja TransformatorTrafo terbuat dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah cincin besi lunak.

Kumparan yang dihubungngkan ke sumber tegangnan disebut kumparan primer dan Kumparan tempat hasil disebut kumparan sekunder

Perhatikan gambar!Ketika saklar disambung, listrik mengalir melalui kumparan primer dan besi lunak berubah menjadi magnet.Jarum galvanometer bergerak sesaat dan kembali ke nol. Mengapa?

Listrik yang dihasilkan oleh kumparan sekunder hanya sesaat karena kumparan ini hanya mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet pada saat listrik dinyalakan atau pada saat listrik dimatikan.

Ketika Saklar diputus, listrik berhenti mengalir pada kumparan primer sehingga cincin kehilangan kemagnetannya, dan jarum galvanometer kembali bergerak sesaat dengan arah berlawanan.

Agar kumparan sekunder menghasilkan listrik terus-menerus, maka ia harus mengalami perubahan garis gaya magnet terus menerus, yaitu dengan cara merubah kutup-kutup magnet secara terus menerus

Dengan mengganti arah arus listrik secara terus menerus, maka kutub magnet juga akan berubah secara terus menerus

Dengan menghubungkan kumparan primer ke sumber listrik AC, maka arus listrik selalu berubah, kutub magnet juga selalu berubah dan kumparan sekunder terus mengalami perubahan garis gaya magnet dan menghasilkan listrik secara terus -menerus

Jenis Transformator

Trafo ada dua jenis, yaitu: Trafo Step-Up danTrafo Step-Dwon

Trafo Step-Up digunakan untuk menaikan tegangan listrik

Trafo Step-Down digunakan untuk menurunkan tegangan listrik

Trafo Step-Up

Trafo ini memiliki ciri :Lilitan kumparan primer

lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder

Trafo Step-Dwon

Trafo ini memiliki Ciri:Lilitan kumparan primer

lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder

Persamaan Transformator

N = jumlah lilitan

V = tegangan (volt)

I = Kuat arus (A)

Daya yang masuk ke trafo sama dengan daya yang keluar dari trafo Pp = Ps

Np Vp Is

Ns Vs Ip = =

Pada transformator ideal berlaku

persamaan:

Efisiensi Transformator

Pada kenyataannya setiap penggunaan trafo tidak pernah didapat daya yang masuk sama dengan daya yang keluar.

Daya listrik yang dikeluarkan oleh trafo selalu lebih kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo

Pp > Ps

Np IsNs Ip=

Daya listrik yang dihasilkan oleh sebuah trafo tergantung dari efisiensi trafo tersebut

Efisiensi trafo adalah persentase daya yang keluar dari trafo

Pp

Ps η = X 100 %

Pp Ps

Transmisi Tegangan Tinggi

Listrik yang kita pakai di rumah dihasilkan di tempat yang sangat jauh. Untuk menghantarkan listrik yang sangat jauh tersebut ada dua cara yaitu dengan arus besar tegangan rendah atau arus kecil dengan tegangan tinggi

Dalam perjalanannya yang melalui kabel yang sangat panjang, listrik menemui hambatan yang sangat besar (semakin panjang kawat penghantar hambatannya semakin besar)

Jika menghantarkan listrik dengan arus besar tegangan rendah, maka energi listrik yang berubah menjadi kalor sangat besar, yaitu dapat dihitung dengan rumus W=I².R.tSelain itu untuk menghantarkan arus listrik yang besar perlu kabel yang tebal, ini memerlukan biaya yang mahal.

Oleh sebab itu dipilih cara kedua, yaitu dengan arus kecil dan tegangan yang tinggi. Selain untuk memperkecil hilangnya energi listrik dalam perjalanan, juga memperkecil kawat yang digunakan. Ini mempermurah biaya.

Aplikasi induksi magnet :

VENDING MACHINE

ELECTRON GUN

MAGLEV TECHNOLOGY

Hubungan Muatan, Arus, Medan Listrik dan Magnet :

Muatan medan listrik (statis)

Hukum Gauss :

Arus listrik medan magnet (statis)

Hukum Ampere :

Perubahan fluks medan magnet arus listrik medan magnet medan listrik GGL Induksi :

Perubahan medan listrik ???????

16

dIR B.dA

dt

0B.dl I

0

qE.dA

ε

Contoh soal 1:

17

Contoh soal 2:

18

19

Contoh 3

Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan 10 : 2 dihubungkan ke sumber

listrik 100V untuk mennyalakan sebuah lampu 25 W. Hitunglah tegangan

listrik yang diserap oleh lampu dan kuat arus yang masuk kedalam trafo!

Diket: Np:Ns = 10:2 Vp = 100 V Ps = 25 WDit. Vs = … Ip = …Jawab:Np:Ns =Vp:Vs10:2 = 100:VsVs = 20 V

Pp = PsVp . Ip = Ps100 . Ip = 25Ip = 0,25 A

Contoh 4

Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan kumparan 10:1 dihubung-kan ke listrik 100 V

untuk menyalakan sebuah lampu 10 W. Jika efisiensi trafo 75 %, berapakah arus listrik

pada kumparan primer?

Diket: Np:Ns = 10:1 Vp = 100 V Ps = 7,5W = 75%

Dit Ip = …Jawab: η = (Ps/Pp)X100 % 75 % = 7,5/Pp X 100%0,75 = 7,5/PpPp = 7,7/0,75 = 10 W

η

Pp = Vp . Ip10 = 100 . IpIp = 0,1 A

Tugas :1. Suatu kumparan terdiri sari 100 lilitan mempunyai

hambatan 2 ohm. Tiap lilitan berjari-jari 2 cm. Kumparan ini ditembus oleh medan nmagnetik dalam arah 370 dengan garis normal kumparan. Jika medan tersebut berubah secara linier dari 0 sampai 3 Wb/m2 dalam waktu 0,4 detik, hitunglah :

a) Fluks ketika B = 3 Wb/m2 b) Tegangan yang diinduksikan pada kawatc) Arus yang mengalir pada kawatd) Arah arus induksi

22

2. Sumber tegangan 120 V dihubungkan dengan kumparan primer suatu transformator sehingga mengalir arus sebesar 0,2 A pada kumparan tersebut. Kumparan sekunder dengan hambatan 10 ohm terdapat arus yang mengalir sebesar 2 A.

a. Hitung berapa daya yang disupplai pada transformator (input) ?

b. Berapa panas yang timbul pada hambatan 10 ohm?

c. Berapa efisiensi transformator ?23