kemagnetan materi kelas 9

1. Induksi Elektromagnetik
G
Induksi elektromagnetik adalah
gejala munculnya ggl induksi dan
arus listrik induksi pada suatu
penghantar akibat perubahan
jumlah garis gaya magnet yang
memotong kumparan
Apa yang membuat jarum galvano menyimpang ?
Bagaimana hal itu dapat terjadi ?

2. G
G1
G0
Apa yang terjadi dengan jarum galvanometer saat
penghantar digerakkan memotong garis – garis
gaya magnet ?
Apa yang terjadi saat penghantar digerakkan
searah garis – garis gaya magnet ?
Jika ada penyimpangan jarum galvanometer dapat
menjelaskan ada apa pada ke dua ujung penghatar
yang dihubungkan pada galvanometer
mengapa jarum galvanometer tidak dapat menyimpang ?
Jika jarum galvanometer tidak menyimpang menjelaskan pada
kedua ujung penghantar yang dihubungkan dengan
galvanometer tidak ada apa ?

3. Cara menimbulkan GGL Induksi
• Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan
• Memutar magnet di depan kumparan
G

4. • Memutus mutus arus pada kumparan primer
yang didekatnya terdapat kumparan sekunder
G
dc

5. AC
• Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan
primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.
G

6. Arah arus listrik induksi
• Arah arus lisrik induksi dapat ditentukan dengan hukum
Lents : Arah arus listrik induksi sedemikian rupa
sehingga melawan perubahan medan magnet
yang ditimbulkan.
G

7. Kutub Utara magnet bergerak mendekati kumparan
G
Arah arus listrik induksi

8. Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan
G
Arah arus listrik induksi

9. Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi
1. GGL Induksi
sebanding
dengan
kecepatan
perubahan
flug magnet.
G
G
Δt
ΔΦ
ε 

10. Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi
1. GGL Induksi
sebanding
dengan jumlah
lilitan
G
G
N
ε 

11. Besar GGL Induksi :
1. Sebanding dengan jumlah lilitan
2. Sebanding dengan kecepatan perubahan
jumlah garis gaya magnet yang memotong
kumparan
Δt
ΔΦ
N
ε 

(volt)
induksi
ggl
ε 
lilitan
jumlah
N 
(Weber/s)
magnet
gaya
garis
jumlah
perubahan
kecepatan
Δt
ΔΦ


12. contoh
• Sebuah kumparan yang
memiliki jumlah lilitan 300
lilitan bila terjadi
perubahan jumlah garis
gaya magnet di dalam
kumparan dari 3000 Wb
menjadi 1000 Wb dalam
setiap menitnya tentukan
besar ggl induksi yang
dihasilkan ?
Δt
ΔΦ
N
ε 

volt
10000
ε
60
2000
-
300
ε
60
3000
-
1000
300
ε






13. A
C
B
D
B
Saat penghantar pada sisi AB berputar 90o sampai diA1B1 maka
penghantar AB memotong garis-garis gaya magnet sehingga
pada penghantar AB muncul arus listrik induksi
Arah arus listrik induksi pada penghantar AB dapat ditetukan
sebagai berikut :
Karena penghantar bergerak berlawanan arah jarum jam maka
arus listrik induksi harus menghasilkan gaya yang searah jarum
jam untuk melawan gerak penghantar. Arus listrik mengalir dari
B1 ke A1
Saat penghantar pada sisi A1B1 berputar 90o sampai di A2B2
maka penghantar A1B1 memotong garis-garis gaya magnet
sehingga pada penghantar AB muncul arus listrik induksi
Karena penghantar bergerak searah jarum jam maka arus listrik
induksi harus menghasilkan gaya yang berlawanan arah jarum
jam untuk melawan gerak penghantar. Arus listrik mengalir dari
A2 ke B2
1
1
F
B
I
F1
I1
F2
I2
2
2
Generator AC

14. Generator DC
A
C
B
D
B
1
1
I1
F1
Saat penghantar pada sisi AB berputar 180o,
penghanta AB memotong garis-garis gaya magnet
sehingga pada penghantar AB muncul arus listrik
induksi
Arah arus listrik induksi pada penghantar AB dapat
ditetukan sebagai berikut :
Karena penghantar bergerak berlawanan arah jarum
jam maka arus listrik induksi harus menghasilkan gaya
yang searah jarum jam untuk melawan gerak
penghantar. Arus listrik mengalir dari B1 ke A1
Arus terputus
Penghantar CD menenpai posisi AB dengan arah
putaran yang sama arus tetap mengalir ke atas,
sehingga aah arus tetap pada satu arah.

15. Alat-alat yang menggunakan prinsip
induksi elektromagnetik
1. Dinamo AC
Magnet
Cinc in lunc ur
Sikat karbon
Kumparan
V
t
Bentuk gelombang AC

16. 2. Dinamo dc
Magnet
Komutator
Cinc in belah
Sikat karbon
Kumparan
Bentukgelombang dc
V
t

17. 3. Dinamo Sepeda
Roda dinamo
Sumbu dinamo
Magnet
Inti besi
kumparan

18. 4. Transformator
• Bagian utama Transformator
Kumparan
primer
Kumparan
sekunder
Inti besi
Kumparan
primer
Kumparan
sekunder
Inti besi
Sumber
Tegangan AC
• Alat untuk mengubah tegangan bolak-balik ( AC )

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

20. Persamaan Transformator
Pada trnasformator 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

21. Np Ns
Vp Vs
Primer
Masukan
In Put
Dicatu
Dihubungkan pada
sumbertegangan
Sekunder
Keluar
Out Put
Hasil
Dihubungkan pada lampu
Lampu

22. Contoh
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

23. Efisiensi Transformator
• Efisiensi Transformator adalah perbandingan energi yang
keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada
transformator
x100%
Wp
Ws
η 
x100%
Pp
Ps
η 
x100%
Ip
Vp
Is
Vs
η 
η = Efisiensi transformator
Ws = energi sekunder
Wp = energi primer
Ps = daya sekunder
Pp = daya primer

24. Penggunaan transformator pada transmisi
energi listrik jarak jauh
Generator PLTA
30MW
10000 V
Trafo
Step
Up
Trafo
Step
down
20 kV
Trafo
Step
down
220 V

25. Transmisi energi listrik jarak jauh
1. Dengan Arus Besar 2. Dengan Tegangan Tinggi
Bila pada PLTA gambar di atas menghasilkan daya 30 MW dan
tegangan yang keluar dari generator 10.000 volt akan di
transmisikan jika hambatan kawat untuk transmisi 10 Ω.
V
P
I 
volt
10.000
watt
30.000.000
I 
I = 3.000 A kuat arus tinggi
Daya yang hilang diperjalanan karena
berubah menjadi kalor adalah
Kita tentukan kuat arus transmisi
P = I2 R
= 3.0002 . 10
= 90 MW daya yang hilang besar
Kita tentukan kuat arus transmisi
V
P
I 
volt
150.000
watt
30.000.000
I 
I = 200 A kuat arus rendah
Daya yang hilang diperjalanan karena
berubah menjadi kalor adalah
P = I2 R
= 2002 . 10
= 0,4 MW daya yang hilang kecil

26. Keuntungan Transmisi energi listrik jarak jauh
dengan tegangan tinggi :
1.Energi listrik yang hilang kecil
2.Memerlukan kabel yang diameternya kecil
sehingga harganya lebih murah