Materi Induksi Elektromagnetik IPA Kelas 9 SMP

1. SMP KRISTEN KALAM KUDUS YOGYAKARTA 2023

3. 3.6.11 Menjelaskan pengertian induksi elektromagnetik
3.6.12 Menjelaskan prinsip kerja generator
3.6.13 Menjelaskan prinsip kerja transformator
3.6.14 Membedakan dan menjelaskan perbedaan transformator step up dan step
down
3.6. 15 Menghitung besar tegangan, arus, dan jumlah lilitan pada transformator
TUJUAN PEMBELAJARAN

4. ILMU PENGETAHUAN ALAM KELAS IX
Induksi Elektromagnetik
Induksi elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya suatu tegangan listrik akibat
medan magnet yang berubah-ubah yang diinduksikan terhadap penghantar.
Tegangan yang dihasilkan oleh peristiwa induksi elektromagnetik disebut gaya
gerak listrik (GGL) induksi .
ind N
t

  
 ind B v
 

5. HUKUM FARADAY
Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung
kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik
yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya
perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang
timbul.
Adapun yang dimaksud Fluks Magnetik adalah kerapatan
garis-garis gaya dalam medan magnet, artinya fluks magnetik
yang berada pada permukaan yang lebih luas kerapatannya
rendah dan kuat medan magnetik (B) lebih lemah, sedangkan
pada permukaan yang lebih sempit kerapatan fluks magnet
akan kuat dan kuat medan magnetik (B) lebih tinggi.

6. ILMU PENGETAHUAN ALAM KELAS IX
Banyak peralatan sehari-hari yag menerapkan prinsip induksi magnetik seperti
dinamo, generator, dan transformator.
Induksi Elektromagnetik

7. PENERAPAN HUKUM FARADAY
Hukum Faraday dapat diterapkan pada generator
 Hasil percobaan Faraday adalah sebagai berikut
 Arus listrik terjadi ketika magnet bergerak
mendekat atau menjauh dan tidak terjadi ketika
magnet dalam keadaan diam
 Gerakan magnet mendekat dan menjauh
menimbulkan perubahan medan magnet. Dengan
demikian arus listrik yang terjadi karena adanya
perubahan medan magnet
 Makin cepat perubahan medan magnet terjadi,
arus yang timbul semakin besar. Ini artinya
kecepatan perubahan fluks magnetik
mempengaruhi besar kecil arus listrik
 Arus dan beda potensial akibat perubahan fluks
magnetik dinamikan arus dan tegangan induksi
 Gejala timbulnya arus dan tegangan akibat
perubahan fluks magnetik dikenal dengan induksi
elektromagnetik

8. Dinamo Sepeda
PENERAPAN HUKUM FARADAY PADA
DINAMO
digunakan untuk mengubah energi gerak
menjadi energi listrik pada sepeda, energi listrik
yang dihasilkan digunakan untuk menyalakan
lampu sepeda.
Dinamo terdiri dari sebuah kumparan yang
bergerak dalam medan magnet tetap. Di bagian
luar dinamo ada bagian yang dapat disentuhkan
atau dilepaskan dari roda sepeda. Bagian
tersebut berhubungan dengan kumparan di
dalam dinamo.

9. TRANSFORMATOR
• Komponen Transformator (trafo) Transformator (trafo) adalah alat yang
digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC).
Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer)
yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai
output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang
dihasilkan.

10. Prinsip kerja transformator
Pada skema transformator di samping,
ketika arus listrik dari sumber tegangan
yang mengalir pada kumparan primer
berbalik arah (berubah polaritasnya)
medan magnet yang dihasilkan akan
berubah arah sehingga arus listrik yang
dihasilkan pada kumparan sekunder
akan berubah polaritasnya.

11. JENIS TRANSFORMATOR
Trafo step up
Transformator step-up berfungsi menaikkan tegangan listrik bolak-balik.
Jumlah lilitan sekunder pada transformator step-up dibuat lebih banyak
dibandingkan jumlah lilitan primer. Akibatnya, tegangan pada kumparan
sekunder lebih besar dibandingkan tegangan pada kumparan primer.
Trafo step down
Transformator step-down berfungsi untuk menghasilkan tegangan listrik
bolak-balik yang lebih rendah (kecil) dari tegangan masukannya. Jumlah lilitan
primer pada transformator stepdown lebih banyak dibandingkan jumlah
lilitan sekunder. Akibatnya, kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan
arus bolak-balik yang lebih kecil daripada tegangan masukan.

12. Hubungan tegangan primer dan sekunder
Hubungan antara tegangan primer,
jumlah lilitan primer, tegangan
sekunder, dan jumlah lilitan sekunder,
dapat dinyatakan dalam persamaan:
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder

13. Penggunaan transformator
Transformator (trafo) digunakan pada peralatan listrik terutama yang
memerlukan perubahan atau penyesuaian besarnya tegangan bolak-
balik. Misal radio memerlukan tegangan 12 volt padahal listrik dari
PLN 220 volt, maka diperlukan transformator untuk mengubah
tegangan listrik bolak-balik 220 volt menjadi tegangan listrik bolak-
balik 12 volt. Contoh alat listrik yang memerlukan transformator
adalah: TV, komputer, mesin foto kopi, gardu listrik dan sebagainya.

14. ILMU PENGETAHUAN ALAM KELAS IX
Transformator
Hubungan kesebandingan tegangan,
jumlah lilitan, dan arus pada
transformator sebagai berikut.
p p S
s s P
V N I
V N I
 
P
S
P
S
P
S
Keterangan:
V tegangan primer (V)
V tegangan sekunder (V)
N lilitan primer
N lilitan sekunder
I arus primer (A)
I arus sekunder (A)






Efisiensi trafo dapat dihitung dengan
persamaan berikut
s
P
P
100%
P
  
P
S
Keterangan:
efisiensi trafo
P daya primer (W)
P daya sekunder (W)
 


Induksi Elektromagnetik

16. Contoh soal menghitung jumlah lilitan
• Contoh cara menghitung jumlah lilitan sekunder:
• Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt
digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer
transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan
sekundernya ?
• Penyelesaian:
Diketahui: Vp = 220 V
Vs = 10 V
Np = 1100 lilitan
Ditanyakan: Ns = ........... ?
Jawab:

18. Banyak jenis mikrofon, yang sistem operasinya
menggunakan prinsip induksi.
Mikrofon terdiri dari sebuah kumparan kecil yang
dihubungkan dengan membrandan dipasang dekat
dengan sebuah magnet permanen kecil
Ketika gelombang suara dating (suara MC, penyanyi, dan
lainnya) menggetarkan membran, kumparan ikut bergetar
di daerah medan magnet hingga menghasilkan ggl induksi
pada kumparan tersebut.
Besarnya frekuensi ggl induksi bergantung pada frekuensi
gelombang suara yang diterima oleh membran. Ggl ini
berupa sinyal yang dapat diperkuat dan dikirimkan melalui
penghantar ke loudspeaker, atau dikirim ke sebuah tape
recorder untuk direkam dalam pita.