INDUKTOR / KUMPARAN ILHAM, S.Pd.

Pengertian : Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan magnet. Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut konduktansi. Satuan induktansi adalah henry (H) atau milihenry (mH).

1. Identifikasi Jenis-Jenis Induktor:

Gambar 2 : Simbol dan bentuk Fisik Induktor

2. Kegunaan Induktor dalam Sistem Elektronik Gambar 3 : Induktor dalam sistem elektronik

3. Terjadinya Medan Magnet Induktansi Searah Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama yang membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet, dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut. Gambar 4 : Induktor terhubung sumber tegangan DC

Induktansi Bolak-balik Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu kumparan (L1) diberi arus listrik AC, pada L1 akan terjadi fluks magnet. Fluks magnet ini akan melalui kumparan kedua (L2) dan akan membangkitkan emf (elektro motorive force) pada kumparan L2. Efek seperti ini disebut induksi timbal balik ( mutual induction ). Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada transformator daya. Gambar 5 : Induktor terhubung sumber tegangan AC

Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi induktif. Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm. Keterangan : π adalah konstanta (3.14) f adalah frekwensi arus bolak-balik ( Hz) L adalah Induktansi ( Henry ) ∞ adalah kecepatan sudut ( 2πfL) XL adalah reaktansi induktif ( Ω ) XL = 2πfL

Gambar 6 : Rangkaian Pengisian Induktansi dengan tegangan DC 4. Pengisian Induktor Bila kita mengalirkan arus listrik (I), maka terjadilah garis-garis gaya magnet . Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut. Contoh rangkaian : Gambar 6 : Rangkaian Pengisian Induktansi dengan tegangan DC

Gambar 7 : Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan AC Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase sebesar Л /2 = 900 dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 900. 2Лf merupakan perlawanan terhadap aliran arus Gambar 7 : Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan AC

5. Pengosongan Induktor Bila arus listrik (l) sudah memenuhi lilitan, maka terjadilah arus akan bergerak berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan medan magnet dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan fungsi dari lilitan tersebut makin tinggi nilai L ( induktansi) yang dihasilkan maka makin lama proses pengosongannya. Gambar 8 : Rangkaian Pengosongan Induktasi

6. Menghitung Impedansi Induktor Setelah diperoleh nilai XL maka Impedansi dapat di hitung : Z disebut impedansi Seri dengan satuan Ω (ohm) VR VL I V Dari gambar vektor disamping, sudut antara V dengan VR disebut sudut fase atau beda fase. Cosinus sudut tersebut disebut dengan faktor daya dengan rumus: Gambar 9 : Diagram Vektor Sehingga yang dimaksud dengan factor daya adalah : -Cosinus sudut yang lagging atau leading. -Perbandingan R/Z = resistansi / impedansi -Perbandingan daya sesungguhnya dengan daya semu.

7. Sifat Induktor terhadap arus AC dan DC Gambar 10 :Rangkaian induktor terhadap AC Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi yang besarnya: bila e = Em sin ωt, maka:

e = Em sin ωt i = Im sin (ωt – 90), maka: Besarnya XL = 2.Л.f. L dengan ketentuan : XL adalah reaktansi induktif (Ω) Л adalah 3, 14 f adalah frekuensi (Hz) L adalah induktansi (H)

XL = 2πfL 8. Rumus yang Berhubungan dengan Induktor a. Jumlah Lilitan Kawat sebuah Induktor Keterangan : N adalah jumlah lilitan p adalah panjang kawat (centi meter) r adalah jari-jari kawat (centi meter) L adalah induktansi ( henry ) b. Reaktansi Induktif Keterangan : XL adalah reaktansi induktif (Ω) Л adalah 3, 14 f adalah frekuensi (Hz) L adalah induktansi (H) XL = 2πfL

c. Menghitung Impedansi Rangkaian R L seri Keterangan : Z adalah impedansi R adalah hambatan (Ω) L adalah induktansi ( henry ) d. Menghitung Impedansi Rangkaian R L paralel Keterangan : Z adalah impedansi R adalah hambatan (Ω) L adalah induktansi ( henry )

e. Nilai Faktor Kualitasnya (Q) Keterangan : Q adalah factor qualitas XL adalah reaktansi induktif (Ω) R adalah Resistansi (Ω) f. Rangkaian L dan C Seri : Keterangan : Q adalah factor daya V1 adalah tegangan (V)