fisika elektro iv
TRANSCRIPT
![Page 1: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/1.jpg)
Fisika Elektro IV
![Page 2: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/2.jpg)
Outline Konsep induktans dan induktans bersama
Energi dalam medan magnet
Rangkaian R-L dan L-C
![Page 3: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/3.jpg)
Pengantar• Medan listrik dihasilkan oleh muatan statis.• Medan magnet dihasilkan oleh muatan yang bergerak.
Medan Listrik Medan Magnet
![Page 4: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/4.jpg)
Histeresis Magnet
Permanen magnet
Kurva B-H sifat histerisis bahan
Bahan Hard ferromagnetic
Bahan soft ferromagnetic
![Page 5: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/5.jpg)
Kurva Perbandingan B-H dari berbagai bahan
![Page 6: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/6.jpg)
Histeresis dan Rugi Histeresis Tertinggalnya rapat fluks (B) terhadap perubahan kuat medan magnet (H) pada rangkaian
magnetik
Histeresis menyebabkan timbulnya rugi-rugi dalam bentuk panas yang dinamakan rugi histeresis
Besarnya sebanding dengan area yang dibentuk oleh kurva histeresis
OX menunjukkan rapat fluks sisa (reminensi)
OY menunjukkan gaya koersif (paksa)
PP’ menunjukkan saturasi rapat fluks
![Page 7: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/7.jpg)
Hukum Induksi : Faraday
Arus listrik induksi dapat dihasilkan dengan menggerakkan medan magnet perubahan fluks magnet.
Arus listrik induksi dapat dihasilkan pada kumparan sekunder bila saklar di-on dan off-kan.
Induksi emf (electromagnetic force) yang dihasilkan berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnet pada rangkaian:
Dengan:
Bila belitan sekunder mempunyai N lilitan :
![Page 8: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/8.jpg)
Aplikasi
Kompor Induksi (induction heating)Gitar Listrik
![Page 9: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/9.jpg)
Hukum Lenz (1)Polaritas GGL induksi yang menghasilkan arus listrik senantiasa berlawanan arah dengan perubahan fluks magnet yang menghasilkannya.
Bila penghantar digerakkan pada rel ke kiri, medan magnet melewati luasan tertutup meningkat sebanding dengan waktu. Arus listrik induksi harus berlawanan arah jarum jam untuk menghasilkan fluks magnet ke arah luar.
![Page 10: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/10.jpg)
Hukum Lenz (2)Arus induksi yang dihasilkan :
dengan
GGL induksi yang dihasilkan :
denganBesar gaya magnet :
![Page 11: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/11.jpg)
Hukum Lenz (3)
a)Saat magnet bergerak maju arus induksi ke atas.
(b)Arus induksi menghasilkan fluks medan magnetnya melawan peningkatan eksternal fluks magnetnya.
(c)Saat magnet bergerak mundur arus induksi ke bawah.
(d)Arus induksi ini menghasilkan fluks magnet ke arah kanan dan melawan pengurangan ekternal fluks magnet.
![Page 12: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/12.jpg)
Aplikasi Generator dan Motor Listrik
Fluks magnet GGL Induksi
![Page 13: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/13.jpg)
Induktansi, L
GGL induksi berbading lurus dengan laju perubahan arus.
L merupakan konstanta induktansi kumparan
Satuan indukstasi diri, L
kumparan induktansi dipengaruhi :•geometri•sifat bahanInduktansi solenoid :
![Page 14: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/14.jpg)
Induktansi SolenoidInduktansi solenoid :
Fluks magnet per belitan:
Nilai induktansi:
Karena N = nl maka:
Dengan V : volume solenoide = Al
![Page 15: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/15.jpg)
Rangkaian RL (1)• Jika rangkaian mempunyai L, maka arus tidak akan berkurang atau membesar secara
mendadak.• Karena L menghasilkan GGL balik, maka arus yang dihasilkan melawan perubahan arus
pada rangkaian.
![Page 16: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/16.jpg)
Rangkaian RL (2)
![Page 17: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/17.jpg)
Energi Dalam Medan MagnetPada saat batere disambung ke rangkaian :
Karena L menghambat perubahan arus yang mendadak maka ada energi yang tersimpan di L.
Energi pada L
Total Energi pada L
![Page 18: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/18.jpg)
Induktansi Bersama•Fluks magnet yang dihasilkan oleh koil 1 dan 2 fluks bersama Φ12
•Induktasi bersama yang terjadipada L1 karena L2 dinyatakan :
•Nilai M12 = M21 = M
•Sehingga
![Page 19: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/19.jpg)
Osilasi pada Rangkaian LC
•Bila C pada kondisi awal bermuatan.
•Saklar S disambungkan, maka arus mengalir ke L dan energi berubah ke L dari energi listrik ke energi magnet.
•Kondisi ideal energi akan kekal.
Dinamika energi yang terjadi:
![Page 20: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/20.jpg)
Osilasi pada Rangkaian LC•Persamaan Muatan terhadap waktu
•Frekuensi sudut osilasi tergantung pada L dan C frekuensi alami
•Karena arus bervariasi secara sinusoidal maka :
•Untuk menentukan Φ, saat t = 0, I = 0 dan Q maks maka
•Sehingga :
![Page 21: Fisika elektro iv](https://reader035.vdokumen.com/reader035/viewer/2022081503/58f9b8151a28abe3348b458b/html5/thumbnails/21.jpg)
Grafik Osilasi
•Q dan I berbeda fase 90 derajat