XII IPA 3 | KELOMPOK 2 INDUKTANSI & APLIKASI INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
ANGGOTA KELOMPOK 2 RAISYA ARRIDLOTUL HAMIDAH (18) SILVIA DWI ANGGRAHENI (25) M ROSYID HIDAYAHTULLOH (10) RAKHMAT DARMAWAN (19) SASKIA ARDYA PITALOKA (24) VERA ALDYTA TIARASARI (27)
PENGERTIAN INDUKTANSI A
PENGERTIAN INDUKTANSI Induktansi adalah sifat dari rangkaian yang menyebabkan timbulnya potensial listrik secara proposional terhadap arus yang mengalir pada rangkaian tersebut.
MACAM-MACAM RUMUS INDUKTANSI B
MACAM-MACAM RUMUS INDUKTANSI Induktansi Diri Induktansi pada Kumparan Induktansi pada Solenoida Induktansi Silang Energi yang Tersimpan dalam Induktor 1. 2. 3. 4. 5.
INDUKTANSI DIRI 1
KONSEP INDUKTANSI DIRI (L) Lampu menyala saat rangkaian tertutup Lampu menyala saat rangkaian baru terbuka
PENJELASAN KONSEP INDUKTANSI DIRI (L) Apabila suatu rangkaian tertutup seperti pada gambar (a), lampu P akan menyala karena saklar dalam kondisi tertutup, sehingga arus listrik dapat mengalir dalam rangkaian. Kemudian, pada gambar (b) saklar dibuka, tetapi lampu P masih tetap menyala beberapa saat sebelum padam. Kenapa bisa demikian? Hal ini bisa terjadi karena timbulnya arus induksi diri (induktansi diri) yang disebabkan oleh adanya perubahan fluks magnetik pada kumparan L.
INDUKTANSI DIRI (L) Besarnya GGL induktansi diri berbanding lurus dengan laju perubahan arus yang mengalir pada kumparan. Besarnya GGL induktansi diri dapat ditentukan melalui persamaan berikut. atau Keterangan:
INDUKTANSI KUMPARAN & SOLENOIDA 2
INDUKTANSI PADA KUMPARAN & SOLENOIDA Induktansi pada Kumparan Induktansi pada Solenoida Keterangan: Keterangan:
INDUKTANSI SILANG 3
INDUKTANSI SILANG GGL yang timbul pada kumparan primer dan sekunder disebut induksi silang. Secara matematis, besarnya Induktansi silang dapat ditentukan menggunakan persamaan berikut. Keterangan:
ENERGI YANG TERSIMPAN DALAM INDUKTOR 4
ENERGI YANG TERSIMPAN DALAM INDUKTOR A. Pengertian Induktor Induktor mampu menyimpan energi listrik yang dapat digunakan saat rangkaian tidak tersambung ke sumber tegangan (harus terhenti). B. Energi yang Tersimpan dalam Induktor Energi yang tersimpan di dalam induktor sebagai berikut.
CONTOH SOAL INDUKTANSI DIRI Keterangan:
APLIKASI INDUKSI ELEKTROMAGNETIK C
BAGIAN 2 GENERATOR ARUS LISTRIK 1
GENERATOR ARUS LISTRIK 2. Bagian Rotor: bagian yang bergerak dan berputar, yaitu bagian cincin belah (kumotator) / cincin luncur dan kumparan. Generator adalah alat untuk mengubah energi mekanik (gerak) menjadi energi listrik. Energi gerak yang dimiliki generator dapat diperoleh dari berbagai sumber energi alternatif, misalnya dari energi angin, energi air, dan sebagainya. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yaitu dengan memutar suatu kumparan dalam medan magnet sehingga timbul GGL induksi. Secara garis besar, generator listrik terdiri dari dua bagian, yaitu 1. Bagian Stator: bagian yang tidak bergerak, biasanya adalah magnet tetap dan sikat karbon.
Berdasarkan jenis arus listriknya, generator dibagi menjadi 2 jenis yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Pada dasarnya kedua jenis generator tersebut memiliki prinsip kerja yang sama, namun yang membedakannya adalah cincin yang digunakan. Generator arus searah (DC) menggunakan satu cincin dibelah menjadi dua atau biasa disebut dengan komutator sedangkan generator arus bolak-balik (AC) menggunakan dua cincin yang membentuk lingkaran penuh. GENERATOR ARUS LISTRIK Generator arus searah (DC) Generator arus bolak-balik (AC)
GENERATOR ARUS BOLAK-BALIK (AC)
GENERATOR ARUS BOLAK-BALIK (AC) Pada prinsip kerja generator AC memiliki dua komponen utama yaitu stator untuk medan magnet diam dan rotor untuk kumparan berputar. Saat rotor berputar maka terdapat potongan garis gaya magnet dan menimbulkan aliran listrik. Dan pada dasarnya menggunakan sebuah Hukum Faraday untuk prinsip kerjanya. Yang mana untuk Hukum Faraday ini berbunyi “Pada saat medan magnet berputar terus menerus maka akan memotong kumparan yang membangkitkan beda potensial terhadap kumparan itu. ” Prinsip generator AC menggunakan elektromagnetik sehingga komponennya bisa membuat arus listrik yang dibangkitkan berupa arus bolak-balik. Gaya elektromagnetik ini pada saat ada konduktor yang bergerak pada medan magnet maka akan tercipta aliran listrik. Aliran listrik tersebut mengalir ke konduktor tersebut sehingga arus listrik tercipta.
GGL INDUKSI PADA GENERATOR GGL Induksi pada Generator GGL Induksi Maksimum
GENERATOR ARUS SEARAH (AC)
GENERATOR ARUS SEARAH (AC) Contoh penerapan prinsip generator pada alat, yaitu dinamo sepeda dan generator pembangkit listrik. Selain arus bolak-balik, generator juga dapat membangkitkan arus searah atau DC (direct current). Prinsip kerjanya sama dengan generator AC dan bagian-bagian utamanya juga sama, hanya berbeda pada cincin luncurnya diganti oleh cincin belah (komutator) yang berfungsi untuk penyearah arus.
BAGIAN 2 TRANSFORMATOR 2
TRANSFORMATOR Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan AC. Trafo terdiri atas dua buah kumparan, yaitu kumparan primer (input) dan kumparan sekunder (output) dengan inti besi di dalamnya. Fungsi kumparan primer adalah sebagai media yang berguna untuk membangkitkan medan magnet. Dibandingkan versi sekunder, lilitan yang dimiliki oleh kumparan primer jumlahnya jauh lebih sedikit. Ukuran lebar penampang kawat primer melebihi ukuran lebar kumparan sekunder. 1. 2. 3. CIRI-CIRI KUMPARAN PRIMER (INPUT) CIRI-CIRI KUMPARAN SEKUNDER (OUTPUT) Kumparan sekunder berfungsi untuk menghasilkan tegangan listrik pada sebuah rangkaian elektronika. Kumparan sekunder memiliki jumlah lilitan kawat lebih banyak. Karena jumlah gulungan kawat yang dimilikinya lebih banyak, maka komponen tersebut dapat menghasilkan arus listrik yang lebih besar. Dibandingkan kumparan primer, luas penampang pada kumparan sekunder terbilang lebih kecil. 1. 2. 3.
TRANSFORMATOR (STEP-UP & STEP-DOWN) Trafo yang dapat menaikkan tegangan disebut trafo step-up dan trafo yang dapat menurunkan tegangan disebut trafo step-down. Trafo step up adalah alat untuk menaikan tegangan AC atau bolak balik sehingga besar tegangan yang dihasilkan (sekunder) akan lebih besar dibandingkan tegangan dari sumber (primer). A. TRAFO STEP-UP Tegangan primer (Vp) lebih kecil jika dibandingkan dengan tegangan sekunder (Vs), Vp < Vs Banyak lilitan primer (Np) lebih sedikit dibandingkan dengan lilitan sekunder (Ns), Np < Ns Arus Primer (Ip) lebih besar jika dibandingkan dengan arus sekunder (Is), Ip > Is CIRI-CIRI STEP-UP
TRANSFORMATOR (STEP-UP & STEP-DOWN) Trafo yang dapat menaikkan tegangan disebut trafo step-up dan trafo yang dapat menurunkan tegangan disebut trafo step-down. transformator (trafo) step-down adalah komponen yang digunakan untuk menurunkan tegangan listrik bolak- balik (AC) sehingga menghasilkan tegangan (sekunder) yang lebih kecil daripada tegangan sumber (primer). B. TRAFO STEP-DOWN Tegangan sekunder (Vs) lebih kecil daripada tegangan primer (Vp), Vs < Vp Jumlah lilitan primer (Np) lebih besar daripada lilitan sekunder (Ns), Ns < Np Kuat arus sekunder (Is) lebih besar daripada kuat arus primer (Ip), Is > Ip CIRI-CIRI STEP-DOWN
PRINSIP KERJA & EFISIENSI TRANSFORMATOR
PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR Jika pada kumparan primer Np mengalir arus bolak-balik, maka akan timbul medan magnet yang berubah-ubah pada seluruh inti besi (teras). Medan magnet yang berubah-ubah pada teras, menimbulkan GGL yang berubah-ubah pada kumparan sekunder Ns, Besarnya perbandingan tegangan input dan tegangan output sebagai berikut.
EFISIENSI TRANSFORMATOR Efisiensi transformator merupakan daya keluaran (output) dan daya masukan (input). Perbandingan antara daya pada kumparan primer (P) dan daya kumparan sekunder (P) disebut efisiensi transformator. Secara matematis, dinyatakan dengan persamaan
CONTOH SOAL TRANSFORMATOR Keterangan:
TERIMA KASIH