induksi elektromagnet

INDUKSI ELEKTOMAGNETIK

Terjadinya Induksi Elektromagnetik

Ketika kita menggerakkan kutub magnet memasuki kumparan , jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah.

Ketika magnet berhenti sejenak untuk kembalikeluar, jarum galfanometer kembali menunjuk nol

Ketika magnet kita tarik keluar, jarum galvanometer menyimpang kearah sebaliknya

kembali

terus

Induksielektromagnet

Generator

Transformator

keluar

EfisiensiTransformator

Transmisi Tegangan tinggi

Latihan

Menyimpangnya jarum galvanometer menunjukkan bahwa ketika magnet bergerak memasuki dan keluar dari kumparan, pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada kumparan

Beda potensial yang didimbulkan disebut ggl induksi (gaya gerak listrik)

Berbedanya arah penyimpangan jarum galvanometer pada saat magnet masuk dan keluar dari kumparan menunjukkan bahwa arus yang timbul adalah arus bolak-balik (AC)

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Penyebab Timbulnya Ggl Induksi

Ketika magnet bergerak mendekati dan masuk kedalam kumparan, kumparan mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan semakin banyak. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi.

Ketika magnet berhenti, kumparan tidak mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet,akibatnya tidak timbul beda potensial atau ggl induksi.

Ketika magnet bergerak meninggalkan kumparan, kumparan kembali mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet yang semakin sedikit. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi yang terbalik.

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Tegangan dan Arus bolak-balik

Induksi elektromagnetik menghasilkan arus listrik dalam dua arah yang saling bergantian. Arus ini disebut arus bolak-bakik

Polaritas tegangan pada ujung-ujung kumparan juga selalu berubah, kadang positip kadang negatip. Tegangan yang polaritasnya selalu berubah ini disebut tegangan bolak-balik.

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Faktor-faktor yang Menentukan Besar GglBesarnya ggl induksi

bergantung pada tiga faktor, yaitu:

Banyaknya lilitan kumparan

Kecepatan keluar-masuk magnet dari dan ke dalam kumparan

Kuat magnet yang digunakan

A2.03.04.05.0

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator

Mesin paling penting yang mengubah dunia gelap menjadi terang ditemukan oleh Michael Faraday dengan mengubah energi kinetik menjadi lergi listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.

Mesin ini diberi nama generator

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Prinsip Kerja Generator

Ketika kumparan diputar didalam medan magnet, satu sisi kumparan (biru) bergerak ke atas sedang isi lainnya (kuning) bergerak ke bawah.Kumparan mengalami perubagan garis gaya nagnet yang makin sedikit, sehingga pada kedua sisi kumparan mengalir arus listrik mengitari kumparan hingga posisi kumparan vertikal

Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada listrik yang mengalir pada kumparan

Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak kebawah dan sisi kuning bergerak keatas.Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnet yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan horisontal

Pada posisi ini kumparan mendapat garis-gaya magnet maksismum.Kumparan terus berputar dan mengalami perubahan garis gaya magnet yang semakin sedikit sehingga arus listrik yang mengitari kumparan melemah

Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada listrik yang mengalir pada kumparan

Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak ke atas dan sisi kuning bergerak ke bawah.Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnrt yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan horisontal

Generator menghasilkan listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator AC

Generator AC atau Altenator adalah pembangkit listrik yang menghasilkan arus listrik bolak-balik

Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator DC

Generator DC menghasilkan arus listrik searah

Untuk menghindari melilitnya kabel dan sekaligus menyearahkan arus listrik dipasang komutator (sepasang cincin belah

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Bagian – bagian Generator

Rotor adalah bagian generator yang berputar

Stator adalah bagian generator yang diam

Rotor Stator

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Generator pada kenyataannya

Pada kenyataannya, rotor pada generator adalah magnet, dan statornya adalah kumparan

Dengan generator seperti ini arus listrik yang dihasilkan adalah arus bolak-balik (AC)

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Penggunaan generator

PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)

Pada PLTA generator di gerakkan oleh tenaga air.

Air ditampung pada sebuah dam dan dialirkan melalui pipa ke turbin generator dan memutar turbin tersebut, sehingga generator bekerja.

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)

Energi nuklir yang duhasilkan digunakan untuk memanaskan air. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan tinggi untuk memutar turbin generator

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


PLTU (Penbangkit Listrik Tenaga Uap)

Pada PLTU, air dipanaskan dengan bahan bakar batu bara. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan yang tinggi untuk memutar turbin generator

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Pada pembangkit listrik tenaga angin, kincir angin dihubungkan ke turbin generator.

Ketika kincir berputar ditiup angin, turbin juga ikut berputar dan menggerakkan generator.

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Dinamo

Dinamo adalah generator kecil yang biasa dipasang pada kendaraan sepedah, motor atau mobil.

Dinamo sepedah turbinnya diputar dengan menggunakan roda sepedah

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Transformator

Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk merubah tegangan listrik AC

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Prisip kerja Transformator

Trafo terbuat dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah cincin besi lunak.

Kumparan yang dihubungngkan ke sumber tegangnan disebut kumparan primer dan Kumparan tempat hasil disebut kumparan sekunder

Perhatikan gambar!Ketika saklar disambung, listrik mengalir melalui kumparan primer dan besi lunak berubah menjadi magnet.Jarum galvanometer bergerak sesaat dan kembali ke nol. Mengapa?

Listrik yang dihasilkan oleh kumparan sekunder hanya sesaat karena kumparan ini hanya mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet pada saat listrik dinyalakan atau pada saat listrik dimatikan.

Ketika Saklar diputus, listrik berhenti mengalir pada kumparan primer sehingga cincin kehilangan kemagnetannya, dan jarum galvanometer kembali bergerak sesaat dengan arah berlawanan.

Agar kumparan sekunder menghasilkan listrik terus-menerus, maka ia harus mengalami perubahan garis gaya magnet terus menerus, yaitu dengan cara merubah kutup-kutup magnet secara terus menerus

Dengan mengganti arah arus listrik secara terus menerus, maka kutub magnet juga akan berubah secara terus menerus

Dengan menghubungkan kumparan primer ke sumber listrik AC, maka arus listrik selalu berubah, kutub magnet juga selalu berubah dan kumparan sekunder terus mengalami perubahan garis gaya magnet dan menghasilkan listrik secara terus -menerus

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Jenis Transformator

Trafo ada dua jenis, yaitu: Trafo Step-Up dan Trafo Step-Dwon

Trafo Step-Up digunakan untuk menaikan tegangan listrik

Trafo Step-Down digunakan untuk menurunkan tegangan listrik

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Trafo Step-Up

Trafo ini memiliki ciri :

Lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Trafo Step-Dwon

Trafo ini memiliki Ciri:

Lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Persamaan Transformator

Pada transformator ideal berlaku persamaan:

Np Vp Is

Ns Vs Ip = =

N = jumlah lilitan

V = tegangan (volt)

I = Kuat arus (A)

Daya yang masuk ke trafo sama dengan daya yang keluar dari trafo Pp = Ps

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Contoh:Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan 10 : 2 dihubungkan ke sumber listrik 100V untuk mennyalakan sebuah lampu 25 W. Hitunglah tegangan listrik yang diserap oleh lampu dan kuat arus yang masuk kedalam trafo!

Diket: Np:Ns = 10:2

Vp = 100 V

Ps = 25 W

Dit. Vs = …

Ip = …

Jawab:

Np:Ns =Vp:Vs

10:2 = 100:Vs

Vs = 20 V

Pp = PsVp . Ip = Ps100 . Ip = 25Ip = 0,25 A

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Latihan

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Efisiensi Transformator

Pada kenyataannya setiap penggunaan trafo tidak pernah didapat daya yang masuk sama dengan daya yang keluar.

Daya listrik yang dikeluarkan oleh trafo selalu lebih kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo

Pp > Ps

Np IsNs Ip=

Daya listrik yang dihasilkan oeleh sebuah trafo tergantung dari efisiensi trafo tersebut

Efisiensi trafo adalah persentase daya yang keluar dari trafo

Ps η

Pp= X 100 %

Pp Ps

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Contoh:Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan kumparan 10:1 dihubungkan ke listrik 100 V untuk menyalakan sebuah lampu 10 W. Jikaefisiensi trafo 75 %, berapakah arus listrik pada kumpaan primer?

Diket: Np:Ns = 10:1

Vp = 100 V

Ps = 7,5W

= 75%

Dit Ip = …

Jawab:

η = (Ps/Pp)X100 %

75 % = 7,5/Pp X 100%

0,75 = 7,5/Pp

Pp = 7,7/0,75 = 10 W

η

Pp = Vp . Ip10 = 100 . IpIp = 0,1 A

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Transmisi Tegangan Tinggi

Liatrik yang kita pakai di rumah dihasilkan di tempat yang sangat jauh. Untuk menghantarkan listrik yang sangat jauh tersebut ada dua cara yaitu dengan arus besar tegangan rendah atau arus kecil dengan tegangan tinggi

Dalam perjalanannya yang melalui kabel yang sangt panjang, listrik menemui hambatan yang sangat besar (semakin panjang kawat penghantar hambatannya semakin besar)

Jika menghantarkan listrik dengan arus besar tegangan rendah, maka energi listrik yang berubah menjadi kalor sangat besar, yaitu dapat dihitung dengan rumus W=I².R.tSelain itu untuk menghantarkan arus listrik yang besar perlu kabel yang tebal, ini memerlukan biaya yang mahal.

Oleh sebab itu dipilih cara kedua, yaitu dengan arus kecil dan tegangan yang tinggi. Selain untuk memperkecil hilangnya energilistrik dalam perjalanan, juga memperkecil kawat yang digunakan. Ini mempermurah biaya.

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


Latihan

kembali

terus

Generator

Transformator

keluar



Latihan


induksi elektromagnet

Design