Induksi Elektromagnetik

8,193 views

Published on

MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMA KELAS XII PADA SEMESTER GANJIL. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI, MENARIK DAN DETAIL, SEHINGGA MEMUDAHKAN ANDA UNTUK MEMPELAJARINYA. Kunjungi saya di http://aguspurnomosite.blogspot.com

Published in: Education
2 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Makasih cak Agus......masih ingat nggak,,,,Hermawan dari Magetan. Dulu kita kalo maen ke tempatmu suka sholat jamaah di musholla bersama Supiyanto, M. Fauzi, M. Rivai, Rusdianto......call me. 081906423650,
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • makasih pak
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
8,193
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
489
Comments
2
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Induksi Elektromagnetik

  1. 1. INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Drs. Agus Purnomo aguspurnomosite.blogspot.com
  2. 2. Jika arus listrik dapat menimbulkan medanmagnet, apakah medan magnet juga dapatmenimbulkan arus listrik?
  3. 3. Fluks Magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet (B)yang dilingkupi secara tegak lurus suatu luas penampangtertentu ( A ). B Ф = B . A Cosθ θ Dengan: A B : Induksi magnetik ( Tesla ) A : luas penampang ( m2 ) Normal θ: sudut antara B dan normal bidang bidang
  4. 4. Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi • Induksi Elektromagnetik Gejala terjadinya arus listrik pada suatu penghantar akibat perubahan garis gaya magnet • Arus induksi arus listrik yang timbul akibat induksi elektromagnetik
  5. 5. Induksi Elektromagnetik GInduksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrikinduksi pada suatu penghantar akibat perubahan jumlah garisgaya magnet (fluks magnet).
  6. 6. Cara menimbulkan GGL Induksi G• Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan• Memutar magnet di depan kumparan
  7. 7. dc G• Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder
  8. 8. AC G• Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.
  9. 9. Arah Arus InduksiArah arus induksi ditentukan dengan kaidah tanganKanan, atau menggunakan vektor, sbb B Dengan B : arah induksi magnet v v : arah gerak penghantar I : arah arus indukksi I Terjadinya arys induksi selalu menimbulkan sesuatu yang melawan penyebabnya.
  10. 10. Arah Arus Induksi• Arah arus lisrik induksi dapat ditentukan dengan hukum Lents : Arah arus listrik induksi sedemikian rupa sehingga melawan perubahan medan magnet yang ditimbulkan. G
  11. 11. Arah Arus InduksiKutub Utara magnet bergerak mendekati kumparan Arah arus listrik induksi G
  12. 12. Arah Arus InduksiKutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan Arah arus listrik induksi G
  13. 13. Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi 1. GGL Induksi sebanding dengan kecepatan perubahan flug magnet. G ΔΦ ε Δt G
  14. 14. Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi 1. GGL Induksi sebanding dengan jumlah lilitan G ε N G
  15. 15. Besar GGL Induksi : 1. Sebanding dengan jumlah lilitan 2. Sebanding dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan ΔΦ ε N Δt ε ggl induksi (volt) N jumlah lilitanΔΦ kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet (Weber/s)Δt
  16. 16. contoh• Sebuah kumparan yang ΔΦ memiliki jumlah lilitan 300 ε N Δt lilitan bila terjadi perubahan jumlah garis 1000 - 3000 gaya magnet di dalam ε 300 kumparan dari 3000 Wb 60 menjadi 1000 Wb dalam - 2000 setiap menitnya tentukan ε 300 besar ggl induksi yang 60 dihasilkan ? ε 10000 volt
  17. 17. 2. Hukum Lenz• Arah arus induksi (I )dalam suatu sistym/penghantar sedemikian hingga timbul sesuatu yang melawan penyebabnya• X x xQx x x x B Penghantyar PQ bergerak I dengan kecepatan v dalam• X x x x x x x medan magnet B secara tegak lurus, maka pada penghatar• X F x v x x x x x PQ terdapat arus induksi yang arahnya dari P menuju Q• X x xPx x x x
  18. 18. Besarnya ggl induksi /beda potensial pada penghatar PQ (Ei)• Ei = -lvB dimana l = panjang PQ(m)• Jika penghantar PQ mempunyai hambatan R Maka besarnya arus induksi• I= Ei / R• Besarnya gaya lorentz F= B²l²v / R
  19. 19. Alat-alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik 1. Dinamo AC Cincin luncur MagnetSikat karbon Kumparan Bentuk gelombang AC V t
  20. 20. 2. Dinamo dcSikat karbon MagnetKomutatorCincin belah Kumparan V Bentukgelombang dc t
  21. 21. 3. Dinamo Sepeda Roda dinamo Sumbu dinamo Magnet Inti besi kumparan
  22. 22. 4. Transformator • Bagian utama TransformatorSumberTegangan AC Kumparan Kumparan Kumparan Kumparan primer sekunder primer sekunder Inti besi Inti besi
  23. 23. Jenis Transformator 1. Transformator step up 2. Transformator step down Ciri – ciri Ciri – ciri Penaik Tegangan Penurun Tegangan Ns > Np Ns < Np Vs > Vp Vs < Vp Is < Ip Is > Ip Np Ns Np NsVp Vs Vp Vs
  24. 24. Persamaan TransformatorPada trnasformator jumlah lilitan transformator sebandingdengan tegangannya. • Np = Jumlah lilitan primer Np Vp • Ns = Jumlah lilitan sekunder • Vp = Tegangan primer Ns Vs • Vs = Tegangan sekunderTransformator ideal jika energi yang masuk pada transformatorsama dengan energi yang keluar dari transformator Wp = WsVp. Ip . t = Vs . Is . t Vp Is • Is = kuat arus sekunder Vs Ip • Ip = kuat arus primer
  25. 25. Np NsVp Vs Lampu Primer Sekunder Masukan Keluar In Put Out Put Dicatu Hasil Dihubungkan pada Dihubungkan pada lampu sumbertegangan
  26. 26. Contoh Jawab Sebuah transformator Np = Vp memiliki jumlah lilitan Ns Vsprimer dan sekunder adalah 6000 240 V6000 lilitan dan 200 lilitan 200 = Vs jika kumparan primer transfomator diberi 6000 Vs = 240 V. 200 tegangan 240 volt maka 240 V. 200 tegangan yang dihasilkan Vs = 6000 transformator adalah Vs = 8 volt
  27. 27. Efisiensi Transformator• Efisiensi Transformator adalah perbandingan energi yang keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada transformator η Ws x100% η = Efisiensi transformator Wp Ws = energi sekunder Wp = energi primer Ps Ps = daya sekunder η x100% Pp Pp = daya primer Vs Is η x100% Vp Ip
  28. 28. Penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh 20 kV Trafo Step Generator PLTA down Trafo30MW Step10000 V Up 220 V Trafo Step down
  29. 29. Transmisi energi listrik jarak jauhBila pada PLTA gambar di atas menghasilkan daya 30 MW dantegangan yang keluar dari generator 10.000 volt akan ditransmisikan jika hambatan kawat untuk transmisi 10 Ω. 1. Dengan Arus Besar 2. Dengan Tegangan TinggiKita tentukan kuat arus transmisi Kita tentukan kuat arus transmisi P P I I V V 30.000.000 watt 30.000.000 watt I I 10.000 volt 150.000 volt I = 3.000 A kuat arus tinggi I = 200 A kuat arus rendahDaya yang hilang diperjalanan karena Daya yang hilang diperjalanan karenaberubah menjadi kalor adalah berubah menjadi kalor adalah P = I2 R P = I2 R = 3.0002 . 10 = 2002 . 10 = 90 MW daya yang hilang besar = 0,4 MW daya yang hilang kecil
  30. 30. GGL Induksi Diri (Es) baterai Perhatikan rangkaian listrik berikut. Pada saat saklar dibuka dan ditutup maka pada lampu/ kumparan terjadi perubahan kuat arus I. Pada saat lampu hendak nyala dan hendak mati jika kita amati masih ada nyala kecil, yang berarti masih ada arus Lampu/filamen/ku listrik, aruslistrik ini disebut Arus induksisaklar sendiri Is mparan Karena ada arus maka ada beda potensial. Beda potensial inilah yang disebut GGL Induksi Diri (Es)
  31. 31. Besarnya GGL Induksi Diri(Es)• Besarnya GGL Induksi Diri sebanding dengan cepat perubahan kuat arus I. tiap satu satuan waktu t. sehingga didapat hubungan:• Es = - L I/ t. dimana L adalah Induktansi diri dari kumparan dengan satuan henry = H
  32. 32. INDUKTANSI DIRI ( L )• Besaran yang hanya dimiliki oleh induktor/kumparan• Besarnya sebanding dengan fluks magnet dan berban ding terbalik dengan kuat arus yng melalui kumparan, sehingga didapat hubungan : L = N Φ/I
  33. 33. INDUKTANSI DIRI PADA SOLENOIDA / TOROIDA• L = - N Φ/i Φ=BxA, B=μ¸i N/L• L = -μ¸A N²/L Dimana: μ¸= 4 . 10‾ wb/Am A = Luas penampang kumparan, N = Jumlah lilitan dan L= panjang kumparan
  34. 34. ENERGI YANG TERSIMPAN DALAM INDUKTOR• Besar energi yang tersimpan dalam induktor/ kumparan ( W ) sebanding dengan kwadrat kuat arus yang melalui induktor ( i² )• W = ½ L i² ( dalam joule = J )
  35. 35. Contoh Soal• 1.Sebuah kumparan terdiri dari 500 lilitan dan memiliki hambatan 10 ohm. Kumparan melingkupi fluks magnet berubah – ubah terhadap waktu dengan persamaan Φ=(t + 2 )² weber dengan t dalam sekon. Tentukan kuat arus yang mengalir melalui kumparan pada saat a. t=0 dan b. t=2 s• 2. x x x x x x Sebuah kawat L = 10 cm ber• x x x x x x gerak dalam medan magnet• x x x x x x x B= 0,60 T dengan kece• L=10x x x x x v patan v =2,5 m/s secara tegak lurus x cm seperti gambar. Tentukan besar dan arah arus pada kawat Ldengan hambatan 5 ohm
  36. 36. Lanjutan Contoh Soal• 3. Arus dalam suatu kumparan dengan induksi diri 90 mH berubahterhadap waktu sebagai I = t² - t ( dalam satuan SI ). Tentukan besar GGL Induksi diri pada saat a. t = 1 s dan t = 4 s. B. kapan GGL bernilai nol• 4. Sebuah kumparan berbentuk toroida memiliki luas penampang 5,0 cm² dan jari-jari r=10 cm dan mempunyai lilitan 200. Tentukanlah a. Induktansi diri toroida. B. Energi yang tersimpan pada toroida jika dialiri arus listrik 6.0 A
  37. 37. Lanjutan Contoh Soal• 5. Sebuah Generator listrik terdiri sebuah loop bujur sangkar 10 lilitan dengan rusuk 50 cm . Loop kemudian diputar dengan 60 putaran per sekon. Berapakah besar induksi magnet yang diperlukan agar Generator dapat menghasilkan ggl maksimum sebesar 150 volt.• 6. Sebuah transformator step up mengubah tegangan 25 volt menjadi 250 volt. Bila efisiensinya 80 % dan kumparan sekunder dihubungkan lampu 250 volt , 50 watt. Tentukan kuat arus yang mengalir pada kumparan primer dan skunder.
  38. 38. aguspurnomosite.blogspot.com

×