Transcript
V. GAYA GERAK LISTRIK INDUKSI Hukum Faraday
Hukum Lenz
GGL Induksi oleh Konduktor Begerak dalam Medan Magnet
Induksi Timbal Balik & Tenaga Magnet dalam Induktor
GGL Induksi oleh Arus yang berubah terhadap waktu GGL Induksi / Nurrisma P
1
G
Jika arus listrik dapat menimbulkan medan magnet, apakah medan magnet juga dapat
menimbulkan arus listrik?
GGL Induksi / Nurrisma P 2
Cara menimbulkan GGL Induksi
Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan
Memutar magnet di depan kumparan
G
GGL Induksi / Nurrisma P 3
Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder
G dc
GGL Induksi / Nurrisma P 4
AC
Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.
G
GGL Induksi / Nurrisma P 5
Hukum Faraday
Galvanometer
Pada saat magnet digerakkan ( keluar- masuk )dalam kumparan, jarum pada galvanometer menyimpang.
Penyimpangan jarum galvanometer menunjukkan bahwa di dalam kumparan mengalir arus listrik yang disebut arus induksi.
Arus listrik timbul karena adanya beda potensial pada ujung-ujung kumparan. Beda potensial ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi)
Hukum Faraday : ggl induksi yang dihasilkan dalam rangkaian sebanding dengan kecepatan perubahan flux magnet di dalam rangkaian tersebut tiap detik
GGL Induksi / Nurrisma P 6
Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi
1. GGL Induksi sebanding dengan jumlah lilitan
G
G
N
GGL Induksi / Nurrisma P 7
Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi
2. GGL Induksi sebanding dengan kecepatan perubahan
flug magnet. G
G
t
GGL Induksi / Nurrisma P 8
Besar GGL Induksi : 1. Sebanding dengan jumlah lilitan 2. Sebanding dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan
(volt) induksi ggl
lilitanjumlah N
(Weber/s)magnet gaya garisjumlah perubahan kecepatan
apenyebabnymelawan selalu yang Earah
nmenunjukkauntuk diberikan negatif tanda -
= -
= -A
= -
= - N
:Keterangan
GGL Induksi / Nurrisma P 9
Hukum Lenz Pada Hukum Faraday tanda aljabar negatif . Arti fisisnya tanda - dijelaskan dgn Heinrich Lenz. Hukum Lenz : arah GGL terinduksi adalah sedemikan hingga sebab yang menimbulkannya ditentang. arus induksi yang dihasilkan pada loop haruslah menghasilkan medan magnetik yg berlawanan dengan perubahan flux magnetik yg dicakup oleh loop tersebut Ketika batang digerakan ke kanan, flux magnetik bertambah sehingga medan magnetik yang dihasilkan harus mengurangi. Dan sebaliknya Arah arus induksi yang dihasilkan sedemikian rupa menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan medan magnet yang artinya arus induksi berusaha mempertahankan fluks magnetik totalnya konstan.
Apabila suatu sistem yang berada dalam keseimbangan diganggu, maka sistem itu akan
mengubah keadaannya ke arah yang meniadakan gangguan tersebut.
GGL Induksi / Nurrisma P 10
GGL Induksi oleh Konduktor Begerak di dalam Medan Magnet
Ggl gerak : dihasilkan oleh konduktor yg digerakkan dalam medan magnetik serbasama
Muatan akan mengalami gaya magnet sebesar qvB
Terjadi polarisasi muatan sehingga terdapat medan listrik internal dalam konduktor dan muatan mengalami gaya listrik qE
GGL Induksi / Nurrisma P 11
12 GGL Induksi / Nurrisma P
13 GGL Induksi / Nurrisma P
GGL Induksi / Nurrisma P 14
Kumparan yg berputar dalam medan magnet
=
Dinamo Faraday
Alat-alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik
GGL Induksi / Nurrisma P 15
1. Dinamo AC
MagnetCincin luncur
Sikat karbon
Kumparan
V
t
Bentuk gelombang AC
GGL Induksi / Nurrisma P 16
2. Dinamo dc
Magnet
KomutatorCincin belah
Sikat karbon
Kumparan
Bentukgelombang dc V
t GGL Induksi / Nurrisma P 17
3. Dinamo Sepeda
Roda dinamo
Sumbu dinamo
Magnet
Inti besi
kumparan
GGL Induksi / Nurrisma P 18
Transformator
Bagian utama Transformator
Kumparan primer
Kumparan sekunder
Inti besi
Kumparan primer
Kumparan sekunder
Inti besi
Sumber Tegangan AC
GGL Induksi / Nurrisma P 19
Jenis Transformator
1. Transformator step up
Ciri ciri
Penaik Tegangan
Ns > Np
Vs > Vp
Is < Ip
2. Transformator step down
Ciri ciri
Penurun Tegangan
Ns < Np
Vs < Vp
Is > Ip
Np Ns Vp Vs
Np Ns Vp Vs
GGL Induksi / Nurrisma P 20
Persamaan Transformator Pada transformator jumlah lilitan transformator sebanding
dengan tegangannya.
Vs
Vp
Ns
Np
Np = Jumlah lilitan primer
Ns = Jumlah lilitan sekunder
Vp = Tegangan primer
Vs = Tegangan sekunder
Transformator ideal jika energi yang masuk pada transformator sama
dengan energi yang keluar dari transformator Wp = Ws
Vp. Ip . t = Vs . Is . t
Ip
Is
Vs
Vp
Is = kuat arus sekunder
Ip = kuat arus primer GGL Induksi / Nurrisma P 21
Np Ns Vp Vs
Primer
Masukan
In Put
Dicatu
Dihubungkan pada sumbertegangan
Sekunder
Keluar
Out Put
Hasil
Dihubungkan pada lampu
Lampu
GGL Induksi / Nurrisma P 22
Contoh 1 Sebuah transformator memiliki
jumlah lilitan primer dan sekunder adalah 6000 lilitan dan 200 lilitan jika kumparan primer transfomator diberi
tegangan 240 volt maka tegangan yang dihasilkan
transformator adalah
6000 Vs = 240 V. 200
Jawab Vp
Vs =
Np
Ns
240 V
Vs =
6000
200
240 V. 200
6000 = Vs
8 volt = Vs
GGL Induksi / Nurrisma P 23
Efisiensi Transformator
Efisiensi Transformator adalah perbandingan energi yang keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada transformator
x100%Wp
Ws
x100%Pp
Ps
x100%Ip Vp
Is Vs
= Efisiensi transformator Ws = energi sekunder Wp = energi primer Ps = daya sekunder
Pp = daya primer
Keterangan :
GGL Induksi / Nurrisma P 24
GGL Induksi / Nurrisma P 25
Induktansi (induktor/ solenoida)
Induktansi Diri
=
=
Koefisien Induktansi Diri
Induktansi Saling
=
GGL induksi yg timbul pada kumparan 2 akibat fluks dari kumparan 1
=
Energi yg tersimpan dlm Induktor
Rapat Energi
=
=
=
Sebuah kawat konduktor berbentuk lingkaran mempunyai tahanan 3 ohm melingkupi fluks magnetik yang berubah terhadap waktu yang dapat dinyatakan secara matematis dengan persamaan = 63 182. Tentukan :
a) Besar GGL Induksi
b) Besar Arus listrik pada t = 1 s
GGL Induksi / Nurrisma P 26
Contoh 2
Sebuah tongkat tembaga yang bergerak di atas sel penghantar dengan kecepatan v = 5 m/s yang sejajar dengan kawat lurus tak berhingga panjang yang mengalirkan arus listrik I = 100 A. Tentukan :
a) Induksi magnet di titik P yang berjarak y dari kawat lurus tak berhingga panjang
b) GGL induksi yang terjadi
c) Arus listrik pada resistor R
GGL Induksi / Nurrisma P 27
Contoh 3
top related