ggl induksi

Induksi
Elektromagnetik
GGL induksi
Generator
Dinamo
Trafo
Cara kerja Trafo
Jenis-jenis Trafo
Persamaan pada
Trafo
Efisiensi Trafo
Kegunaan Trafo
A. GGL induksi
Hubungan Pergerakan garis medan magnetik dengan timbulnya
GGL induksi
Jika arus listrik dapat menimbulkan medan magnet, apakah
medan magnet juga dapat menimbulkan arus listrik?
Seorang ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday (1991 –
1867) memiliki gagasan dapatkah medan magnet menghasilkan arus
listrik?
Gagasan ini didasarkan oleh adanya penemuan dari Oersted bahwa arus
listrik dapat menghasilkan medan magnet.
Pada tahun 1831 Faraday berhasil membangkitkan arus listrik dengan
menggunakan medan magnet.
Galvanometer
Jarum galvanometer menyimpang hanya
jika magnet digerakkan dalam kumparan.

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)
Penyebab timbulnya ggl induksi
Timbulnya ggl induksi pada ujung-ujung kumparan disebabkan
karena adanya perubahan garis gaya magnetik yang memotong
kumparan.
Sedangkan peristiwa terjadinya tegangan pada ujung-ujung
kumparan karena adanya perubahan jumlah garis-garis gaya
magnet disebut dengan induksi elektromagnetik
Faktor-faktor yang menentukan besar ggl
1) Banyaknya lilitan kumparan
2) Kecepatan keluar masuk magnet ke dalam kumparan
3) Kuat magnet yang digunakan.
B. Generator
Generator adalah alat yang dapat membangkitkan gaya gerak listrik
yang besar.
Contoh model generator
1. Prinsip Kerja Generator
Prinsip kerja generator adalah kumparan yang berputar di dalam
medan magnet tetap
Sikat-sikat
Cincin
2. Jenis-jenis generator
Generator ada 2 jenis, yaitu :
a.
Generator arus bolak balik (AC)
Generator AC terdiri dari sebuah kutub Utara dan kutub Selatan
magnet permanen berbentuk U, kumparan, cincin logam dan
sikat dari karbon.
Contoh : generator pada pembangkit listrik
Magnet
U
Cincin ganda
Putar
S
Sikat karbon
Galvanometer
b. Generator arus searah (DC)
Komponen generator DC sebenarnya hampir sama dengan
komponen generator AC. Perbedaannya adalah terletak pada
cincin belah (komutator).
Magnet
U
Putar
S
Komutator
Galvanometer
C. Dinamo
Dinamo adalah alat untuk membangkitkan energi listrik yang kecil.
Dinamo dan generator sama-sama mengubah energi mekanik
menjadi energi listrik.
Pada dinamo magnet berputar di dalam kumparan.
1. Prinsip kerja Dinamo
Poros dinamo dihubungkan dengan roda sepeda, sehingga ketika
roda berputar poros dinamo akan ikut berputar dan akan
memutar magnet silinder dalam kumparan sehingga
menghasilkan garis gaya magnet yang berubah-ubah.
Maka terjadilah gaya gerak listrik induksi pada ujung-ujung
kumparan.
Dinamo Sepeda ( Arus searah / DC )
Dinamo sepeda
menggunakan roda
untuk memutar
magnet. Ggl induksi
yang timbul pada
dinamo digunakan
untuk menyalakan
lampu.
Kumparan
Magnet
Ke lampu
Semakin cepat roda
berputar semakin
terang nyala
lampunya.
2. Jenis-jenis Dinamo
Dinamo terdiri atas 2 jenis, yaitu dinamo AC dan DC.
Jadi jenis dinamo sama dengan jenis-jenis generator.
Magnet
U
Putar
S
Komutator
Galvanometer
Skema dinamo DC
D. Transformator ( Trafo )
Trafo pada jaringan PLN
Trafo pada pesawat radio
Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah
tegangan bolak-balik (AC) dari suatu nilai tertentu ke nilai yang kita
inginkan.
1. Cara Kerja Trafo
Arus bolak-balik menyebabkan
terjadinya perubahan medan magnet
pada kumparan primer.
Perubahan medan magnetik pada
kumparan sekunder menghasilkan ggl
induksi.
Perubahan medan magnet pada kumparan
primer diteruskan oleh inti besi lunak ke
kumparan sekunder.
2. Jenis-jenis Trafo
a. Trafo Step Up
Trafo yang digunakan untuk menaikkan tegangan listrik
Ciri-cirinya :
1)
Np < Ns (jumlah lilitan primer lebih kecil daripada jumlah
lilitan sekunder)
2)
Vp < Vs (tegangan primer lebih kecil daripada tegangan
sekunder)
3)
Ip > Is (kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus
sekunder)
Vp
Np
Ns
Vs
b. Trafo Step Down
Trafo yang digunakan untuk menurunkan tegangan listrik
Ciri-cirinya :
1)
Np > Ns (jumlah lilitan primer lebih besar daripada jumlah
lilitan sekunder)
2)
Vp > Vs (tegangan primer lebih besar daripada tegangan
sekunder)
3)
Ip <Is (kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus
sekunder)
Vp
Np
Ns
Vs
3. Persamaan Transformator
a.
Pada transformator jumlah lilitan transformator
sebanding dengan tegangannya.
Np Vp

Ns Vs
•
•
•
•
Np
Ns
Vp
Vs
= Jumlah lilitan primer
= Jumlah lilitan sekunder
= Tegangan primer
= Tegangan sekunder
b.
Pada transformator jumlah lilitan transformator
berbanding terbalik dengan kuat arus listrik.
Np Is

Ns Ip
•
•
•
•
Np
Ns
Ip
Is
= Jumlah lilitan primer
= Jumlah lilitan sekunder
= Kuat arus primer
= Kuat arus sekunder
b.
Pada transformator tegangan pada transformator
berbanding terbalik dengan kuat arus listrik.
Vp Is

Vs Ip
•
•
•
•
Vp
Vs
Ip
Is
= tegangan primer
= tegangan sekunder
= Kuat arus primer
= Kuat arus sekunder
Dari persamaan-persamaan tersebut, maka dapat dituliskan
persamaan hubungan antara N, V dan I sebagai berikut :
Np
Vp
Is


Ns
Vs
Ip
4. Efisiensi Transformator
Efisiensi Transformator adalah perbandingan energi
yang keluar dari transformator dengan energi yang
masuk pada transformator
Ws
η
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
5. Penggunaan trafo dalam kehidupan sehari-hari
Trafo digunakan pada :
a. Power supply (catu daya)
b. Adaptor (penyearah arus)
c.
Transmisi listrik jarak jauh (lihat selanjutnya)
d. Alat-alat elektronika (radio, tape, dll)
Power Supply
Adaptor
Radio/tape
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).
SKEMA SISTEM TRANSMISI LISTRIK JARAK JAUH
Gardu penurun tegangan dari
150 KV menjadi tegangan
menengah 20 kV
PLTU
Jaringan tranmisi tegangan tinggi
Jaringan transmisi
tegangan menengah
Siap digunakan oleh
konsumen
Gardu penurun tegangan
dari 20 kV menjadi 220 V
Evaluasi