Induksi Elektromagnetik
advertisement
Induksi Elektromagnetik G Induksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik induksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garis gaya magnet Cara menimbulkan GGL Induksi G • Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan • Memutar magnet di depan kumparan dc G • Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder AC G • Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder. 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 Arah arus listrik induksi G Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan Arah arus listrik induksi G Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi 1. GGL Induksi sebanding dengan kecepatan perubahan flug magnet. G ΔΦ ε Δt G Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi 1. GGL Induksi sebanding dengan jumlah lilitan G ε N G Besar GGL Induksi : 1. Sebanding dengan jumlah lilitan 2. Sebanding dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan ΔΦ ε N Δt ε ggl induksi (volt) N jumlah lilitan ΔΦ kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet (Weber/s) Δt contoh • Sebuah kumparan yang memiliki jumlah lilitan 300 lilitan bila terjadi perubahan jumlah garis gaya magnet di dalam kumparan dari 3000 Wb menjadi 1000 Wb dalam setiap menitnya tentukan besar ggl induksi yang dihasilkan ? ΔΦ ε N Δt 1000 - 3000 ε 300 60 - 2000 ε 300 60 ε 10000volt Alat-alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik 1. Dinamo AC Cincin luncur Magnet Sikat karbon Kumparan Bentuk gelombang AC V t 2. Dinamo dc Magnet Sikat karbon Komutator Cincin belah Kumparan V Bentukgelombang dc t 3. Dinamo Sepeda Roda dinamo Sumbu dinamo Magnet Inti besi kumparan 4. Transformator • Bagian utama Transformator Sumber Tegangan AC Kumparan primer Kumparan sekunder Inti besi Kumparan primer Inti besi Kumparan sekunder Jenis Transformator 1. Transformator step up Ciri – ciri Penaik Tegangan Ns > Np Vs > Vp Is < Ip Vp Np Ns Vs 2. Transformator step down Ciri – ciri Penurun Tegangan Ns < Np Vs < Vp Is > Ip Vp Np Ns Vs Persamaan Transformator Pada trnasformator jumlah lilitan transformator sebanding dengan tegangannya. Np Vp Ns Vs • • • • Np Ns Vp Vs = Jumlah lilitan primer = Jumlah lilitan sekunder = Tegangan primer = Tegangan sekunder Transformator ideal jika energi yang masuk pada transformator sama dengan energi yang keluar dari transformator Wp = Ws Vp. Ip . t = Vs . Is . t Vp Is Vs Ip • Is = kuat arus sekunder • Ip = kuat arus primer Np Ns Vp Vs Lampu Primer Sekunder Masukan Keluar In Put Out Put Dicatu Hasil Dihubungkan pada sumbertegangan Dihubungkan pada lampu Contoh Sebuah 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 Jawab Np Ns 6000 = = 200 Vp Vs 240 V Vs 6000 Vs = 240 V. 200 Vs = 240 V. 200 6000 Vs = 8 volt Efisiensi Transformator • Efisiensi Transformator adalah perbandingan energi yang keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada transformator η Ws x100% Wp Ps η x100% Pp Vs Is η x100% Vp Ip η Ws Wp Ps Pp = Efisiensi transformator = energi sekunder = energi primer = daya sekunder = daya primer Penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh 20 kV Trafo Step down Generator PLTA Trafo Step Up 30MW 10000 V 220 V Trafo Step down Transmisi energi listrik jarak jauh Bila pada PLTA gambar di atas menghasilkan daya 30 MW dan tegangan yang keluar dari generator 10.000 volt akan di transmisikan jika hambatan kawat untuk transmisi 10 Ω. 1. Dengan Arus Besar 2. Dengan Tegangan Tinggi Kita tentukan kuat arus transmisi Kita tentukan kuat arus transmisi P I V 30.000.000 watt I 10.000 volt I = 3.000 A kuat arus tinggi Daya yang hilang diperjalanan karena berubah menjadi kalor adalah P = I2 R = 3.0002 . 10 = 90 MW daya yang hilang besar I P V I 30.000.000 watt 150.000 volt I = 200 A kuat arus rendah Daya yang hilang diperjalanan karena berubah menjadi kalor adalah P = I2 R = 2002 . 10 = 0,4 MW daya yang hilang kecil
