INDUKSI ELEKTOMAGNETIK

Presentasi berjudul: "INDUKSI ELEKTOMAGNETIK"— Transcript presentasi:

1 INDUKSI ELEKTOMAGNETIK

2 Eksperimen Faraday GGL Induksi : Arus dan medan magnet yang timbul akibat perubahan medan magnet. Induksi Elektromagnetik: Peristiwa muculnya arus dan GGL Induksi akibat perubahan medan magnet.

3 Terjadinya Induksi Elektromagnetik
Ketika kita menggerakkan kutub magnet memasuki kumparan , jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah. Ketika magnet berhenti sejenak untuk kembalikeluar, jarum galfanometer kembali menunjuk nol kembali Ketika magnet kita tarik keluar, jarum galvanometer menyimpang kearah sebaliknya terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

4 Menyimpangnya jarum galvanometer menunjukkan bahwa ketika magnet bergerak memasuki dan keluar dari kumparan, pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada kumparan Beda potensial yang didimbulkan disebut ggl induksi (gaya gerak listrik) kembali terus Induksi elektromagnet Berbedanya arah penyimpangan jarum galvanometer pada saat magnet masuk dan keluar dari kumparan menunjukkan bahwa arus yang timbul adalah arus bolak-balik (AC) Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

5 Penyebab Timbulnya Ggl Induksi
kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Ketika magnet bergerak mendekati dan masuk kedalam kumparan, kumparan mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan semakin banyak. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi. Ketika magnet bergerak meninggalkan kumparan, kumparan kembali mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet yang semakin sedikit. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi yang terbalik. Ketika magnet berhenti, kumparan tidak mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet,akibatnya tidak timbul beda potensial atau ggl induksi. Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

6 Tegangan dan Arus bolak-balik
kembali terus Induksi elektromagnet Induksi elektromagnetik menghasilkan arus listrik dalam dua arah yang saling bergantian. Arus ini disebut arus bolak-bakik Polaritas tegangan pada ujung-ujung kumparan juga selalu berubah, kadang positip kadang negatip. Tegangan yang polaritasnya selalu berubah ini disebut tegangan bolak-balik. Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

7 Faktor-faktor yang Menentukan Besar Ggl
Besarnya ggl induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu: Banyaknya lilitan kumparan Kecepatan keluar-masuk magnet dari dan ke dalam kumparan Kuat magnet yang digunakan kembali terus Induksi elektromagnet 5.0 4.0 3.0 2.0 Generator A Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

8 GGL Induksi. ` Tanda – mengacu pada hukum lenz

9 Fluks : Faraday: Besaran yang berpengaruh terhadap munculnya arus induksi adalah fluks magnetik Fluks Magnet: Jumlah garis-garis gaya magnet yang menembus tegak lurus bidang dengan luas tertentu

10 Hukum Lenz :

11 Contoh soal

12

13

14 GGL Konduktor Bergerak Tegak Lurus Medan Magnet

15 Konduktor Berputar dalam Medan Magnet

16 GLL Induksi Diri. Contoh dari ggl induksi diri, pada saat mematikan lampu bohlam ( lampu plentong ) lampu mati kemudian sesaat nyala lagi walo Cuma redup.

17 Terjadinya Induktansi Diri

18

19

20 Induktansi Silang

21 Energi yang Tersimpan dalam Induktor

22 Contoh Soal:

23 FENOMENA ARUS EDDY

24 PENERAPAN GGL INDUKSI

25 Generator Mesin paling penting yang mengubah dunia gelap menjadi terang ditemukan oleh Michael Faraday dengan mengubah energi kinetik menjadi lergi listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Mesin ini diberi nama generator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

26 Prinsip Kerja Generator
Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada listrik yang mengalir pada kumparan Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak kebawah dan sisi kuning bergerak keatas. Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnet yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan horisontal Ketika kumparan diputar didalam medan magnet, satu sisi kumparan (biru) bergerak ke atas sedang isi lainnya (kuning) bergerak ke bawah. Kumparan mengalami perubagan garis gaya nagnet yang makin sedikit, sehingga pada kedua sisi kumparan mengalir arus listrik mengitari kumparan hingga posisi kumparan vertikal Pada posisi ini kumparan mendapat garis-gaya magnet maksismum. Kumparan terus berputar dan mengalami perubahan garis gaya magnet yang semakin sedikit sehingga arus listrik yang mengitari kumparan melemah Pada posisi vertikal kumparan tidak mengalami perubahan garis gaya magnet sehingga tidak ada listrik yang mengalir pada kumparan Kumparan terus berputar hingga sisi biru bergerak ke atas dan sisi kuning bergerak ke bawah. Kumparan mengalami perubahan garis gaya magnrt yang bertambah banyak, sehingga pada setiap sisi kumpaan mengalir arus listrik yang berlawanan hingga posisi kumparan horisontal kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Generator menghasilkan listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

27 Generator AC Generator AC atau Altenator adalah pembangkit listrik yang menghasilkan arus listrik bolak-balik Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

28 Generator DC Generator DC menghasilkan arus listrik searah
Untuk menghindari melilitnya kabel dan sekaligus menyearahkan arus listrik dipasang komutator (sepasang cincin belah kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

29 Bagian – bagian Generator
Rotor adalah bagian generator yang berputar Stator adalah bagian generator yang diam kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Rotor Stator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

30 Generator pada kenyataannya
Pada kenyataannya, rotor pada generator adalah magnet, dan statornya adalah kumparan Dengan generator seperti ini arus listrik yang dihasilkan adalah arus bolak-balik (AC) kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

31 Penggunaan generator PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air)
Pada PLTA generator di gerakkan oleh tenaga air. Air ditampung pada sebuah dam dan dialirkan melalui pipa ke turbin generator dan memutar turbin tersebut, sehingga generator bekerja. kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

32 PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
Energi nuklir yang duhasilkan digunakan untuk memanaskan air. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan tinggi untuk memutar turbin generator kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

33 PLTU (Penbangkit Listrik Tenaga Uap)
Pada PLTU, air dipanaskan dengan bahan bakar batu bara. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan yang tinggi untuk memutar turbin generator kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

34 Pada pembangkit listrik tenaga angin, kincir angin dihubungkan ke turbin generator.
Ketika kincir berputar ditiup angin, turbin juga ikut berputar dan menggerakkan generator. kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

35 Dinamo Dinamo adalah generator kecil yang biasa dipasang pada kendaraan sepedah, motor atau mobil. Dinamo sepedah turbinnya diputar dengan menggunakan roda sepedah kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

36 Transformator Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk merubah tegangan listrik AC kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

37 Prisip kerja Transformator
Trafo terbuat dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah cincin besi lunak. Kumparan yang dihubungngkan ke sumber tegangnan disebut kumparan primer dan Kumparan tempat hasil disebut kumparan sekunder Ketika Saklar diputus, listrik berhenti mengalir pada kumparan primer sehingga cincin kehilangan kemagnetannya, dan jarum galvanometer kembali bergerak sesaat dengan arah berlawanan. Agar kumparan sekunder menghasilkan listrik terus-menerus, maka ia harus mengalami perubahan garis gaya magnet terus menerus, yaitu dengan cara merubah kutup-kutup magnet secara terus menerus Dengan menghubungkan kumparan primer ke sumber listrik AC, maka arus listrik selalu berubah, kutub magnet juga selalu berubah dan kumparan sekunder terus mengalami perubahan garis gaya magnet dan menghasilkan listrik secara terus -menerus Dengan mengganti arah arus listrik secara terus menerus, maka kutub magnet juga akan berubah secara terus menerus Listrik yang dihasilkan oleh kumparan sekunder hanya sesaat karena kumparan ini hanya mengalami perubahan jumlah garis gaya magnet pada saat listrik dinyalakan atau pada saat listrik dimatikan. Perhatikan gambar! Ketika saklar disambung, listrik mengalir melalui kumparan primer dan besi lunak berubah menjadi magnet. Jarum galvanometer bergerak sesaat dan kembali ke nol. Mengapa? kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

38 Jenis Transformator Trafo ada dua jenis, yaitu: Trafo Step-Up dan Trafo Step-Dwon Trafo Step-Up digunakan untuk menaikan tegangan listrik Trafo Step-Down digunakan untuk menurunkan tegangan listrik kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

39 Trafo Step-Up Trafo ini memiliki ciri :
Lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

40 Trafo Step-Dwon Trafo ini memiliki Ciri:
Lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

41 Persamaan Transformator
Pada transformator ideal berlaku persamaan: kembali terus Induksi elektromagnet Np Vp Is Ns Vs Ip = = Generator Transformator Daya yang masuk ke trafo sama dengan daya yang keluar dari trafo Pp = Ps Efisiensi Transformator N = jumlah lilitan V = tegangan (volt) I = Kuat arus (A) Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

42 Diket: Np:Ns = 10:2 Vp = 100 V Ps = 25 W Dit. Vs = … Ip = … Jawab:
Contoh: Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan 10 : 2 dihubungkan ke sumber listrik 100V untuk mennyalakan sebuah lampu 25 W. Hitunglah tegangan listrik yang diserap oleh lampu dan kuat arus yang masuk kedalam trafo! Diket: Np:Ns = 10:2 Vp = 100 V Ps = 25 W Dit. Vs = … Ip = … Jawab: Np:Ns =Vp:Vs 10:2 = 100:Vs Vs = 20 V kembali terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Pp = Ps Vp . Ip = Ps 100 . Ip = 25 Ip = 0,25 A Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

43 Efisiensi Transformator
Pada kenyataannya setiap penggunaan trafo tidak pernah didapat daya yang masuk sama dengan daya yang keluar. Daya listrik yang dikeluarkan oleh trafo selalu lebih kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo kembali Daya listrik yang dihasilkan oeleh sebuah trafo tergantung dari efisiensi trafo tersebut Efisiensi trafo adalah persentase daya yang keluar dari trafo terus Pp Ps Induksi elektromagnet Generator Pp > Ps Np Is Ns Ip = Transformator Ps Efisiensi Transformator η = X 100 % Pp Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

44 Contoh: Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan kumparan 10:1 dihubungkan ke listrik 100 V untuk menyalakan sebuah lampu 10 W. Jikaefisiensi trafo 75 %, berapakah arus listrik pada kumpaan primer? Diket: Np:Ns = 10:1 Vp = 100 V Ps = 7,5W = 75% Dit Ip = … Jawab: η = (Ps/Pp)X100 % 75 % = 7,5/Pp X 100% 0,75 = 7,5/Pp Pp = 7,7/0,75 = 10 W kembali terus Induksi elektromagnet η Generator Transformator Pp = Vp . Ip 10 = Ip Ip = 0,1 A Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar

45 Transmisi Tegangan Tinggi
kembali Dalam perjalanannya yang melalui kabel yang sangt panjang, listrik menemui hambatan yang sangat besar (semakin panjang kawat penghantar hambatannya semakin besar) Liatrik yang kita pakai di rumah dihasilkan di tempat yang sangat jauh. Untuk menghantarkan listrik yang sangat jauh tersebut ada dua cara yaitu dengan arus besar tegangan rendah atau arus kecil dengan tegangan tinggi Oleh sebab itu dipilih cara kedua, yaitu dengan arus kecil dan tegangan yang tinggi. Selain untuk memperkecil hilangnya energilistrik dalam perjalanan, juga memperkecil kawat yang digunakan. Ini mempermurah biaya. Jika menghantarkan listrik dengan arus besar tegangan rendah, maka energi listrik yang berubah menjadi kalor sangat besar, yaitu dapat dihitung dengan rumus W=I².R.t Selain itu untuk menghantarkan arus listrik yang besar perlu kabel yang tebal, ini memerlukan biaya yang mahal. terus Induksi elektromagnet Generator Transformator Efisiensi Transformator Transmisi Tegangan tinggi Latihan keluar