induksi elektromagnetik

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya arus listrik pada suatu penghantar karena perubahan fluks

magnetik atau perubahan medan magnet.

Gaya gerak listrik yang timbul disebut GGL induksi

Arus listrik yang dihasilkan disebut arus induksi.

Fluks magnetik : banyaknya garis-garis gaya magnet yang menembus bidang secara tegak lurus.

Rumus : ɸ = B A Jika induksi magnetik B tidak saling tegak lurus

dengan bidang A, maka fluks magnetik menjadi: ɸ = B A cos θ

1. Fluks magnetik

Keterangan : ɸ = fluks magnetik ( Wb ) B = Induksi magnetik ( Tesla = T ) A = luas bidang ( m2 ) θ= sudut antara induksi magnet dengan arah

garis normal bidang

ɸ = B A cos θ

Besar GGL Induksi yang terjadi pada suatu kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik dan jumlah lilitan

Dirumuskan : ɛ = - N Δɸ/Δt Ket : ɛ = ggl induksi (volt)

N = jumlah lilitan Δɸ = perubahan fluks magnet ( Wb )

Δt = selang waktu ( s )

2. Hukum Faraday

1) Perubahan induksi magnet B2) Perubahan luas bidang A3) Perubahan sudut θ

Perubahan fluks magnetik dapat terjadi karena :

Hukum Lenz berbunyi : arah arus induksi sedemikian rupa sehingga berlawanan arah dengan perubahan yang dihasilkannya.

Dengan kata lain, arah arus induksi yang tejadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang menentang penyebab perubahan medan magnet tersebut.

3. Hukum Lenz

Besar ggl induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet :1) Sebanding dengan besar medan magnet

(B)2) Sebanding dengan kecepatan gerak

kawat penghantar (v)3) Sebanding dengan panjang kawat

penghantar (ℓ).

ɛ = B ℓ v

4. Ggl induksi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet

Apabila arus yang mengalir pada suatu penghantar berubah tiap waktu, maka pada penghantar akan timbul ggl induksi diri.

Besar ggl induksi diri sebanding dengan laju perubahan kuat arus.

Dirumuskan :

5. Ggl induksi diri (Hk.Henry)

t

iL

dt

diL

Dirumuskan:

Dengan :L = Induktansi diri (H)N= jumlah lilitanɸ=fluks magnetik (Wb)I = kuat arus listrik (A)

Besar induktansi diri suatu penghantar

I

NL

Dengan : µo = 4Π.10-7 Wb/Am A = luas bidang kumparan ℓ = panjang solenoida

Besar induktansi diri pada solenoida :

AN

L o2

1. GeneratorGenerator merupakan alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

Besar ggl induksi pada generator :

Ɛ = ɛmaks sin ωt Ɛ = NBAω sin ωt

PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

a) Generator AC (alternator = generator arus bolak-balik )Terdiri dari 2 cincin belah atau komutator

b) Generator arus searah (genaror DC)Terdiri dari satu cincin belah

Generator terdiri dari:

a) Trafo Step Up : untuk menaikan tegangan( Vp < Vs , Np < Ns , Ip > Is )

b) Trafo step down : untuk menurunkan tegangan. ( Vp > Vs , Np > Ns , Ip < Is )

2. Transformator (Trafo)Transformator adalah alat untuk

mengubah tegangan (AC)

Efisiensi Trafo :ή = ( Ps/Pp ) 100%

ή = (Vs.Is/Vp.Ip) 100% Untuk trafo ideal efisiensi nya =100%

berlaku : Pp = Ps

Vp.Ip = Vs.Is atau Vp/Vs = Is/Ip

Vp/Vs = Is/Ip = Np/Ns

Persamaan trafo

Persamaan Transformator :

%100P

S

P

P

%100PP

SS

IV

IV