1. Herbi 2. Lena damayanti3. Manawa salwa fadilla4. Puja andelia5. Rahmad gunawan6. Yustika agarti w

XII.IPA.2

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

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)

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.

Besarnya 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

a. Jika sebuah penghantar memotong garis-garis gaya dari suatu medan magnetik (fluks) yang konstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi.

b. .     Perubahan fluks medan magnetik didalam suatu rangkaian bahan penghantar, akan menimbulkan tegangan induksi pada rangkaian tersebut.

Hukum Lens berbunyi : “Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”.

a.       Jika kutub U magnet batang di dekatkan kumparan AB, maka akan terjadi pertambahan garis gaya

magnet arah BA yang dilingkupi kumparan. b.      Sesuai dengan hukum Lens, maka akan timbul garis gaya

magnet baru arah AB untuk menentang pertambahan garis gaya magnet tersebut.

c.       Garis gaya magnet baru arah AB ditimbulkan oleh arus induksi pada kumparan.

d.      Jika kutub U magnet batang dijauhkan, maka akan terjadi kebalikannya. 

 

Apabila arus berubah melewati suatu kumparan atau solenoida, terjadi perubahan fluks magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan. 

  Ggl terinduksi ini berlawanan arah dengan perubahan fluks. Jika arus yang

melalui kumparan meningkat, kenaikan fluks magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan dan cenderung untuk memperlambat kenaikan arus tersebut. Dapat disimpulkan bahwa ggl induksi ε sebanding dengan laju perubahan arus

Induktansi silang disebut juga induktansi timbal-balik, yaitu gejala kelistrikan akibat dua buah kumparan yang saling didekatkan. Jika salah satu kumparan mengalir arus listrik, maka akan timbul GGL induksi pada kumparan kedua.GGL induksi pada kumparan kedua menimbulkan medan magnet yang berubah-ubah, sehingga kembali menimbulkan GGLinduksi pada kumparan pertama. Besarnya induktansi silang kedua kumparan adalah

L=μoA.N1N2l Besarnya GGL induksi pada umparan pertama dan kedua masing-

masing adalah : ε1=−Mdi2dtdanε2=−Mdi1dt M = induktansi silang (H) μo= permeabelitas ruang hampa N1 = jumlah lilitan kumparan pertama; N2 = jumlah lilitan

kumparan kedua A = luas penampang kumparan; l = panjang kumparan (m),  I1 = kuat arus kumparan pertama (A); I2 = kuat arus kumparan

kedua (A)

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

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

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

Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur

Generator DC menghasilkan arus listrik searah

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

Rotor adalah bagian generator yang berputar

Stator adalah bagian generator yang diam Rotor Stator

keluar

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

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

keluar

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.

keluar

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

keluar

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

keluar

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

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

keluar

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

Dinamo sepedah turbinnya diputar dengan menggunakan roda sepedah

keluar

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

keluar

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 -meneruskeluar

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

keluar

Trafo ini memiliki ciri :

Lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder

keluar

Trafo ini memiliki Ciri:

Lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder

Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder

keluar

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

keluar

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 ηPp

= X 100 %

Pp Ps

keluar

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.

keluar

1. Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri 2,5 H. Kumparan tersebut dialiri arus searah yang besarnya 50 mA. Berapakah besar ggl induksi diri kumparan apabila dalam selang waktu 0,4 sekon kuat arus menjadi nol?

2. Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1000 mengalami perubahan fluks magnetik dari 3 x 10−5 Wb menjadi 5 x 10− 5 Wb dalam selang waktu 10 ms. Tentukan ggl induksi yang timbul!

keluar