INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Nama kelompok: Riani simanjuntak ( G) Nadia pakpahan(G) Indriana sinaga(G) Desy simamora(J) Novemberiana sihite(J) Firdaus matondang(G) Slamat R Silalahi(G)

Michael faraday di newington Butts ,London pada tanggal 22 september 17791 dia adalah ahli kimia dan fisika Inggris yang menemukan Induksi Elektromagnetik,Hukum Farada,efek faraday,generator atau dinamo ,prinsip motor listrik,dan benzena.faraday dadalah orang pertama yang menggunakan isilah Elektolisis,elektrolit,elektroda,anoda,katoda,ion ,ionisasi,anion,dan kation.

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.

CONTOH SOAL GGL INDUKSI • Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1000 mengalami perubahan fluks magnetik dari 3 x 10−5 Wb menjadi 5 x 10− 5 Wb dalam selang waktu 10 ms. Tentukan ggl induksi yang timbul!PembahasanData dari soal :Jumlah lilitan N = 1000Selang waktu Δ t = 10 ms = 10 x 10−3 sekonSelisih fluks Δ φ = 5 x 10− 5− 3 x 10− 5 = 2 x 10− 5 Wb

Dari hasil percobaan faraday diperoleh kesimpulan tentang besarnya ggl induksi a.Besar ggl induksi bergantung pada kecepatan gerakan batang magnet,dalam hali ini sama dengan perubahan fluks magnetik setiap saat b.Besar ggl induksi bergantung pada jumlah pada kumparan

Dengan demikian,besar ggl induksi €=-N ∆ ɸ ∆ t KETERANGAN: € =ggl induksi(volt) ɸ=perubahan fluks(wb) t=selang waktu(s) N=jumlah lilitan

HUKUM LENZ • “Arus listrik ini sedemikian rupa sehingga menghasilkan medan magnet yang menentang magnet penyebab terjadinya arus listrik”

Hukum lenz digunakan untuk menyatakan arah arus induksi Bunyi hukum lenz ” Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”. • a.Jika kutub U magnet batang di dekatkan kumparan AB, maka akan terjadi pertambahan garis gaya magnet arah BA yang dilingkupi kumparan. • b.Sesuai dengan hukum Lens, maka akan timbul garis gaya magnet baru arah AB untuk menentang pertambahan garis gaya magnet tersebut. • c.Garis gaya magnet baru arah AB ditimbulkan oleh arus induksi pada kumparan. • d.Jika kutub U magnet batang dijauhkan, maka akan terjadi kebalikannya.

Rumus Hukum lenz Jika arah medan magnet dengan kawat AB tidak tegak lurus €=-BlV Keterangan: €=ggl induksi(v) B=medan magnet(Wb/m2 ) l=panjang kawat(m) V=kecepatan gerak kawat €=-BlVsinø

PENERAPAN HUKUM FARADAY Hukum faraday dapat diterapkan pada generator sepeda • 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

Generator arus searah • Prinsip Kerja Generator • Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik. • Besar tegangan generator bergantung pada : • 1. Kecepatan putaran (N) • 2. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk (Z) • 3. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet (f) • 3. Konstruksi Generator • Generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu • 1. Stator, merupakan bagian diam dari generator yang mengeluarkan tegangan bolakbalik • 2. rotor, merupakan bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator.

B.Dinamo Sepeda • PENERAPAN HUKUM FARADAY PADA DINAMOpada dinamo sepeda digunakan untuk mengubah enegri gerak menjadi enrgi listrik pada sepeda, energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk menyalakan lampu sepeda. dinamo terdiri dari sebuah kumparan yang bergerak dalam medan magnet tetap. dibagian luar dinamo ada bagian yang dpat disentuhkan atau dilepaskan dari roda sepeda. bagian tersebut berhubungan dengan kumparan didalam dinamo. ketika bagian ini disentuhkan keroda sepeda maka bagian tersebut berputar mengikuti putaran roda sepeda sehingga kumparan didalam dinamo berputar. akibatnya fluks yang kandung kumparan berubah-ubah, perubahan fluks tersebut menghasilkan GGL induksi yang pada akhirnya mengaklirkan arus kelampu dan lampu akhirnya menyala. disiang hari kita melepaskan dinamo dengan roda sepeda sehingga lampu tidak menyala.

TRANSFORMATOR • Prinsip Kerja 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.

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.

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 Simbol Transformator

Berdasarkan perbandingan jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan sekunder transformator ada dua jenis yaitu: • Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np). • Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). • Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah: • Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns). • Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP). • Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer, Sehingga dapat dituliskan:

Penggunaan transformator Transformator (trafo) digunakanpadaperalatanlistrikterutama yang memerlukanperubahanataupenyesuaianbesarnyateganganbolak-balik. Misal radio memerlukantegangan 12 volt padahallistrikdari PLN 220 volt, makadiperlukantransformatoruntukmengubahteganganlistrikbolak-balik 220 volt menjaditeganganlistrikbolak-balik 12 volt. Contohalatlistrik yang memerlukantransformatoradalah: TV, komputer, mesinfoto kopi, gardulistrikdansebagainya.

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 lilitanDitanyakan: Ns = ........... ? Jawab:

EFISIENSI TRANSFORMATOR • Efisiensi Transformator • Efisiensi transformator didefinisikan sebagai perbandingan antara daya listrik keluaran dengan daya listrik yang masuk pada transformator. Pada transformator ideal efisiensinya 100 %, tetapi pada kenyataannya efisiensi tranformator selalu kurang dari 100 %.hal ini karena sebagian energi terbuang menjadi panas atau energi bunyi. Efisiensi transformator dapat dihitung dengan:

Contoh cara menghitung daya transformator 1. Sebuahtransformatormempunyaiefisiensi 80%. Jikalilitan primer dihubungkandengantegangan 200 V danmengalirkuataruslistrik 5 ATentukan: a. daya primer, b. dayasekunder Penyelesaian: • Diketahui: Ditanyakan:a. Pp = ........... ? b. Ps = ........... ? Jawab: a.

APLIKASI INDUKSI PADA PEREKAM KE KASET • Kaset yang digunakan pada tape recorder untuk audio dan video mengandung lapisan tipis oksida magnetik pada pita plastic tipis. Selama rekaman berlangsung, tegangan sinyal audio dan video dikirim ke head rekam yang berfungsi sebagai elektromagnet kecil yang memagnetisasi sebagian kecil dari pita yang pada saat itu sedang berada di celah sempit dari head seperti Gambar 18. Sedangkan pada proses main ulang, perubahan magnet pada pita yang bergerak melewati celah menimbulkan perubahan medan magnet pada head besi lunak, yang menimbulkan ggl induksi pada kumparan (sesuai hukum Faraday). Ggl induksi ini merupakan sinyal keluaran yang dapat diperkuat dan dikirim ke loudspeaker (atau, untuk sinyal video ke tabung gambar). Pada audio dan video recorder, biasanya digunakan sinyal analog yang amplitudonya berubah secara kontinu terhadap waktu. Perbedaan tingkat magnetisasi pada pita di setiap titik mencerminkan variasi amplitude sinyal audio atau video

Aplikasi induksi pada mikrofon • Banyak jenis mikrofon, yang system operasinya menggunakan prinsip induksi. Mikrofon terdiri dari sebuah kumparan kecil yang dihubungkan dengan membrandan dipasang dekat dengan sebuah magnet permanen kecilKetika gelombang suara dating (suara MC, penyanyi, dan lainnya) menggetarkan membran, kumparan ikut bergetar didaerah 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. • ,

SEKIANLAH HASIL DISKUSI KAMI

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK