induksi elektromagnetik

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

OLEH :DIANA V SIMANJUNTAK

FITRI SIMAMORANURCAHAYA

PURNAMA SIBARANISIMON PURBA

YOS MANULLANG

MIND MAP

INDUKSI ELEKTROMAGNETI

K

Hukum Induksi

FARADAYHukum LENZ Fluks Magnetik

TransformatorInduktansiGenerator

Listrik

Arus dan tegangan Bolak balik

GL Arus Bolak Balik

Rangkaian R, L, C

Step Up

Step down

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik pada suatu penghantar karena pengaruh medan magnetik yang berubah

TERJADINYA INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

FLUKS MAGNETIK“Banyaknya garis garis medan magnetik

yang menembus permukaan bidang secara tegak lurus”

FLUKS MAGNETIK

Φ = B . A cos θΦ : Fluks Magnetik (Wb=Weber)B : Induksi Magnetik (T atau Wb/m2 )A : Lus Permukaan Bidang (m2 )Θ : Sudut antara B dengan normal bidang (rad atau derajat)

HUKUM FARADAY“GGL Induksi yang timbul antara ujung

ujung loop suatu penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut”

ε : ggl induksi (V) N : Jumlah lilitan

kumparan

ΔΦ :Perubahan fluks magnetik(Wb)

Δt : Interval waktu(s)

HUKUM LENZ“ Arah arus induksi akibat ggl induksi pada

suatu rangkaian adalah sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan medan magnetik(arus induksi berusaha mempertahankan agar fluks magnetik total adalah konstan)”

ε = - Blv sin θ ε= ggl induksiB = medan magnetL = panjang kawatv = kec gerak kawat

GGL INDUKSI AKIBAT BERBAGAI FAKTOR PERUBAHAN FLUKS MAGNETIK

A. PERUBAHAN LUAS BIDANG KUMPARANε = - Blv sin θ

B. PERUBAHAN INDUKSI MAGNETIKε = -NA ∆B

∆t

C. PERUBAHAN SUDUT ε = NAB ω sin ωt

CONTOHFluks magnetik yang dilingkupi oleh

suatu kumparan berkurang dari 0,5Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 5sekon. Kumparan terdiri atas 200lilitan dengan hambatan 4 ohm.Berapakah kuat arus listrik yangmengalir melalui kumparan?

PENYELESAIANDik : Φ1 = 0,5 Wb

Φ2 = 0,1 WbN = 200 lilitanR = 4 ohmt = 5 sekon

Dit : I ... ?Jawab : ε = -N ∆ Φ

∆t ε = - 200 (0,5-0,1)

5 ε = -16 V

Maka, II = ε/RI = 16/4I = 4 A

Sebuah kawat panjangnya 5m bergerak tegak lurus pada medan magnetik dengan kecepatan 10m/s, pada ujung ujung kawat timbul beda potensial 2,5 V. Tentukan besarnya induksi magnetik!

PENYELESAIANDik : l = 5 m

v = 10 m/s

ε = 2,5 VDit : B ... ?Jawab : ε = B. l. V 2,5 = B x 5 x 10

B = 0,05 T

Berapakah fluks magnetik yang melalui suatu solenoida yang panjangnya 40 cm,berjari-jari 2,5 cm, memiliki 600 lilitan, dan memberikan arus 7,5 A

PENYELESAIANMedan magnet di dalam solenoida:B = μ0 n lB = (4π x 10-7 T.m/A)(600 lilitan/0,40 m)

(7,5 A) = 1,41 x 10-2 T

Karena medan magnet pada dasarnya konstan diseluruh luaspenampang kumparan, fluks magnetik:

φB = NBA = (600)(1,41 x 10-2 T)(π x 0,00252 m) = 1,66 x 10-2 Wb

GENERATOR LISTRIK1. Generator Listrik arus bolak balik

(alternator) dan generator listrik arus searah

c = NAB ω sin ωt ε= ggl induksiN= jumlah lilitanA= luas bidang kumparanB= kecepatan sudut kumparanω= kecepatan sudut kumparant= waktu

2. Generator arus searahBesarnya tegangan generator berbanding

lurus  dengan : -Konstanta konstruksinya ( C ).-Kuat medan magnet / fluks ( Φ ). -Jumlah putaran (n)         E = C n Φ    atau      E = B l v 

TRANSFORMATORTransformator(trafo) merupakan suatu

peralatan listrik yang digunakan untukmengubah besaran tegangan arus listrik bolakbalik (AC), seperti menaikkan atau menurunkantegangan listrik (voltase).

Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan

hukum Ampere dan hukum Faraday, yaitu aruslistrik dapat menimbulkan medan magnet dansebaliknya medan magnet dapat menimbulkan

aruslistrik

Dalam transformator terdapat perhitungan untuk

menentukan jumlah lilitan primer dan sekunderagar dapat dihasilkan keluaran dengan tegangan

rendahdan arus besar. Rumus yang digunakan adalah :

NP/NS =VP/VS =IS/IP

Keterangan : Np = Jumlah lilitan primer Ns = Jumlah lilitan sekunder Vp = Tegangan Input (primer) Vs = Tegangan Output (sekunder) Ip = Arus primer (Input) Is = Arus Output (sekunder)

1 Step-UpTransformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan

sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi

sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada

pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan

generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi

jarak jauh. Ciri-cirinya : VP<VS,NP<NS dan IP>IS

2 Step-Down Transformator step-down memiliki lilitan

sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC. Ciri-ciri: VP>VS,NP>NS dan IP<IS.

INDUKTANSI DAN ENERGI DALAM SUATU INDUKTOR“Besarnya ggl induksi sebanding dengan

laju perubahan arus terhadap waktu”Secara matematis

ε S -L dI dt

Maka : ε =S -L dI dt

Suatu induktor memiliki induktansi diri sebesar 1 henry apabila perubahan arus listrik 1

A dalam 1 s pada kumparan tersebut menimbulkan ggl

induksi sebesar 1 V

INDUKTANSI DIRI SOLENOIDA DAN TOROIDA

Dimana: L = Induktansi diri dalam solenoida atau toroidaμ˳ = permeabilitas vakum (4N = Jumlah lilitanᶩ = panjang solenoida dan toroida

ENERGI DALAM SUATU INDUKTOR

Apabila energi dalam suatu kapasitortersimpan dalam bentuk medan listrik, makaenergi dalam suatu induktor tersimpan dalambentuk medan magnetik.

Energi yang tersimpan di induktor ekivalendengan usaha yang dibutuhkan untukmengalirkan arus melalui induktor, dan jugamedan magnet:

W = ½LI2

W = Energi dalam suatu induktor (J)

L = Induktansi Induktor(H)

I = arus Listrik(A)

CONTOHSebuah generator armaturnya berbentuk

bujursangkar dengan sisi 8 cm dan terdiri atas 100 lilitan. Jika armaturnya berada dalam medan magnet 0,5 T, berapakah frekuensi putarnya supaya menimbulkan tegangan maksimm 20 volt?

PENYELESAIANDik : ε= 20 V

A = 8 x 8 = 64 cm2 = 64 x 10-4 m-2

B = 0, 5 T N = 100 lilitan

Dit : f ... ?Jawab : ε= N B A ω

= N B A 2 π ff = ε NBA2 π f = 20 (100)(0,5)(64x10-4 )(2)(3,14)f = 9,95 Hz

DEMIKIAN HASIL DISKUSI KAMI SEKIAN DAN TERIMAKASIH

BYE