Anda Tidak Memiliki Akses Materi

Selesaikan materi aktif terlebih dahulu

Anda Tidak Memiliki Akses Materi

Bantu Kami Memahami Apa Yang terjadi

Apa yang terjadi ?

Kemagnetan

Apa itu Magnet, Induksi Magnetik, Gaya Lorentz, Fluks Magnetik?


  • 0/0 Video
  • 0/4 Sub Bab
  • 0 Diskusi
Update Terakhir : 11 January 2018

Induksi Magnetik

1. GGL Induksi 

  • Timbulnya arus listrik dikarenakan adanya induksi elektromagnetik
  • Besar GGL antara ujung-ujung kumparan berbanding lurus dengan kecepatan perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan.

Sumber : http://www.biomagz.com/2016/05/penyebab-ggl-induksi-dan-faktor-yang.html

Eksperimen yang dilakukan Michael Faraday pada 1831, menjadi acuan dan ide dasar induksi elektromagnetik yang konsepnya diaplikasikan hingga sekarang dalam berbagai bentuk. Rumus dasar sesuai definisi :

\(E = -N{\Delta \phi \over \Delta t}\)

N = jumlah lilitan 

\(\Delta \phi \) = perubahan fluks magnetik (Wb)
\(\Delta t\) = selang waktu perubahan fluks magnet (s)
\(E\)  = GGL Induksi (Volt)

a. GGL Induksi akibat perubahan luas bidang kumparan

Sumber : http://slideplayer.info/slide/2976497/

 Jadi, di gambar ini PQ adalah sebuah kawat konduktor. Bayangin aja kawat PQ itu digerakkan ke arah kanan di sebuah medan magnet. Berdasarkan gambar, gaya Lorentz berarti berarah ke kiri untuk melawan gaya yang digunakan untuk menggerakkan PQ. Nah, sekarang kita gunakan kaidah tangan kanan seperti gambar di bawah.

Coba kalian arahin B (telunjuk) ke bawah dan F (jari tengah) ke kiri. Maka, jempol akan mengarah dari P ke Q, itu arah arus GGL induksinya.
Fenomena ini dirumuskan sebagai berikut :

\(E = B.l.v. sin \space\theta\)

\(E\) = GGL Induksi (Volt)
\(l\) = panjang kawat (m)
B = medan magnet (Wb/m2)

b. GGL Induksi pada generator

Sumber : https://sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Induksi-Faraday-/konten5.html

Pada kasus ini, kita punya sebuah generator AC yang menghasilkan arus bolak-balik. Sebuah kumparan diputar searah di antara sebuah medan magnet dan menghasilkan GGL induksi dan juga sebuah arus yang bergerak dua arah.
Di generator ini ada dua bagian utama :

1. Stator : bagian yang diam pada generator, tugasnya menghasilkan tegangan bolak-balik (AC)
2. Rotor : bagian yang berputar dan menghasilkan medan magnet, menginduksikan ke stator.

Rumus :

\(E = B. A. N. sin \space \omega t\)

A = luas bidang kumparan (m2)
N = jumlah lilitan pada kumparan
\( \omega\) = kecepatan angular (rad/s)
t = waktu kumparan berputar (s)

c. GGL Induktansi Diri

Sumber : http://www.myrightspot.com/2017/03/induktansi-diri-dan-induktansi-silang.html

Arus listrik I melalui sebuah kumparan berubah terhadap waktu t

\(E = -L{dI \over dt}\)

\(L\) = induktansi diri kumparan (Henry)
\(dI \over dT\) = laju perubahan arus (A/s)
dT = selang waktu perubahan arus (s)

2. Transformator

Pengendali tegangan listrik dengan cara menurunkan / menaikkan tegangan listrik. Dari satu sisi ke sisi lainnya, tegangan bisa naik (trafo step up) atau turun (trafo step down)

Sumber : http://www.berpendidikan.com/2015/10/macam-macam-dan-ciri-ciri-transformator-trafo-step-up-step-down.html

a. Ideal (efisiensi = 100%)

\(N_p \over N_s\) = \(V_p \over V_s\) = \(I_s \over I_p\)

N= jumlah lilitan pada kumparan prime
Ns = jumlah lilitan pada kumparan sekunder
V = tegangan listrik (V) , subskrip p dan s melambangkan primer dan sekunder
I = arus (A), subskrip p dan s melambangkan primer dan sekunder

b. Trafo Tidak Ideal (efisiensi <100%)

\(\eta . V_p \over V_s\) = \(\eta . N_p \over N_s\) = \(I_s \over I_p\)

\(\eta \) = efisiensi trafo

c. Efisiensi Trafo

Perbandingan besar daya yang keluar pada kumparan sekunder dengan daya yang masuk ke kumparan primer.

\(\eta = {P_s \over P_p} \times \)100%

Ps = daya pada kumparan sekunder (Watt)
Pp = daya pada kumparan primer (Watt)

Contoh-Contoh Lain

a. Kawat Ditarik dalam Medan Magnet Homogen

\(E = B . v. l\)
\(I = {E \over R}\)

E = GGL induksi (Volt)
B = medan magnet (Tesla)
v = kecepatan gerak kawat (m/s)
l = panjang kawat (m)
R = hambatan (\(\Omega\))

b. Kawat yang diputar dalam medan magnet homogen

\(E= {B . v . l \over 2}\) \(={ B. \omega . l^2 \over 2}\)

karena v = \(\omega . l\)

Komentar

Silahkan login untuk berkomentar materi ini