INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Presentasi berjudul: "INDUKSI ELEKTROMAGNETIK"— Transcript presentasi:

1 INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
OLEH : DIANA V SIMANJUNTAK FITRI SIMAMORA NURCAHAYA PURNAMA SIBARANI SIMON PURBA YOS MANULLANG

2 MIND MAP Hukum LENZ Fluks Magnetik Hukum Induksi FARADAY
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Generator Listrik Induktansi Transformator GL Arus Bolak Balik Step Up Arus dan tegangan Bolak balik Step down Rangkaian R, L, C

3 INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
Induksi elektromagnetik adalah gejala munculnya arus listrik pada suatu penghantar karena pengaruh medan magnetik yang berubah

4 TERJADINYA INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

5 FLUKS MAGNETIK “Banyaknya garis garis medan magnetik yang menembus permukaan bidang secara tegak lurus”

6 Φ = B . A cos θ FLUKS MAGNETIK Φ : Fluks Magnetik (Wb=Weber)
B : Induksi Magnetik (T atau Wb/m2 ) A : Lus Permukaan Bidang (m2 ) Θ : Sudut antara B dengan normal bidang (rad atau derajat)

7 HUKUM FARADAY ΔΦ :Perubahan fluks magnetik(Wb) Δt : Interval waktu(s)
“GGL Induksi yang timbul antara ujung ujung loop suatu penghantar berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar tersebut” ε : ggl induksi (V) N : Jumlah lilitan kumparan ΔΦ :Perubahan fluks magnetik(Wb) Δt : Interval waktu(s)

8

9 HUKUM LENZ ε = - Blv sin θ ε= ggl induksi B = medan magnet
“ Arah arus induksi akibat ggl induksi pada suatu rangkaian adalah sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan medan magnetik(arus induksi berusaha mempertahankan agar fluks magnetik total adalah konstan)” ε = - Blv sin θ ε= ggl induksi B = medan magnet L = panjang kawat v = kec gerak kawat

10

11 GGL INDUKSI AKIBAT BERBAGAI FAKTOR PERUBAHAN FLUKS MAGNETIK
PERUBAHAN LUAS BIDANG KUMPARAN ε = - Blv sin θ

12 B. PERUBAHAN INDUKSI MAGNETIK
ε = -NA ∆B ∆t C. PERUBAHAN SUDUT ε = NAB ω sin ωt

13 contoh Fluks magnetik yang dilingkupi oleh suatu kumparan berkurang dari 0,5 Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 5 sekon. Kumparan terdiri atas 200 lilitan dengan hambatan 4 ohm. Berapakah kuat arus listrik yang mengalir melalui kumparan?

14 Penyelesaian Dik : Φ1 = 0,5 Wb Φ2 = 0,1 Wb N = 200 lilitan R = 4 ohm
t = 5 sekon Dit : I ... ? Jawab : ε = -N ∆ Φ ∆t ε = (0,5-0,1) 5 ε = -16 V Maka, I I = ε/R I = 16/4 I = 4 A

15 Sebuah kawat panjangnya 5m bergerak tegak lurus pada medan magnetik dengan kecepatan 10m/s, pada ujung ujung kawat timbul beda potensial 2,5 V. Tentukan besarnya induksi magnetik!

16 penyelesaian Dit : B ... ? Jawab : ε = B. l. V 2,5 = B x 5 x 10
Dik : l = 5 m v = 10 m/s ε = 2,5 V Dit : B ... ? Jawab : ε = B. l. V 2,5 = B x 5 x 10 B = 0,05 T

17 Berapakah fluks magnetik yang melalui suatu solenoida yang panjangnya 40 cm,berjari-jari 2,5 cm, memiliki 600 lilitan, dan memberikan arus 7,5 A

18 penyelesaian Medan magnet di dalam solenoida: B = μ0 n lB = (4π x 10-7 T.m/A)(600 lilitan/0,40 m)(7,5 A) = 1,41 x 10-2 T Karena medan magnet pada dasarnya konstan diseluruh luaspenampang kumparan, fluks magnetik: φB = NBA = (600)(1,41 x 10-2 T)(π x 0,00252 m) = 1,66 x 10-2 Wb

19 GENERATOR LISTRIK 1. Generator Listrik arus bolak balik (alternator) dan generator listrik arus searah c = NAB ω sin ωt ε= ggl induksi N= jumlah lilitan A= luas bidang kumparan B= kecepatan sudut kumparan ω= kecepatan sudut kumparan t= waktu

20

21 2. Generator arus searah Besarnya tegangan generator berbanding lurus  dengan :  -Konstanta konstruksinya ( C ). -Kuat medan magnet / fluks ( Φ ).  -Jumlah putaran (n)          E = C n Φ    atau      E = B l v 

22

23 TRANSFORMATOR Transformator(trafo) merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah besaran tegangan arus listrik bolak balik (AC), seperti menaikkan atau menurunkan tegangan listrik (voltase). Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum Ampere dan hukum Faraday, yaitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus listrik

24

25 NP/NS =VP/VS =IS/IP Dalam transformator terdapat perhitungan untuk
menentukan jumlah lilitan primer dan sekunder agar dapat dihasilkan keluaran dengan tegangan rendah dan arus besar. Rumus yang digunakan adalah : NP/NS =VP/VS =IS/IP Keterangan : Np = Jumlah lilitan primer Ns = Jumlah lilitan sekunder Vp = Tegangan Input (primer) Vs = Tegangan Output (sekunder) Ip = Arus primer (Input) Is = Arus Output (sekunder)

26 1 Step-Up Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh. Ciri-cirinya : VP<VS,NP<NS dan IP>IS

27 2 Step-Down Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC- DC. Ciri-ciri: VP>VS,NP>NS dan IP<IS.

28 INDUKTANSI DAN ENERGI DALAM SUATU INDUKTOR
“Besarnya ggl induksi sebanding dengan laju perubahan arus terhadap waktu” Secara matematis ε ̴ -L dI dt Maka : ε =̴ -L dI Suatu induktor memiliki induktansi diri sebesar 1 henry apabila perubahan arus listrik 1 A dalam 1 s pada kumparan tersebut menimbulkan ggl induksi sebesar 1 V

29 INDUKTANSI DIRI SOLENOIDA DAN TOROIDA
Dimana: L = Induktansi diri dalam solenoida atau toroida μ˳ = permeabilitas vakum (4 N = Jumlah lilitan ᶩ = panjang solenoida dan toroida

30 ENERGI DALAM SUATU INDUKTOR
Apabila energi dalam suatu kapasitor tersimpan dalam bentuk medan listrik, maka energi dalam suatu induktor tersimpan dalam bentuk medan magnetik. Energi yang tersimpan di induktor ekivalen dengan usaha yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus melalui induktor, dan juga medan magnet: W = Energi dalam suatu induktor (J) L = Induktansi Induktor(H) I = arus Listrik(A) W = ½LI2

31 contoh Sebuah generator armaturnya berbentuk bujursangkar dengan sisi 8 cm dan terdiri atas 100 lilitan. Jika armaturnya berada dalam medan magnet 0,5 T, berapakah frekuensi putarnya supaya menimbulkan tegangan maksimm 20 volt?

32 penyelesaian A = 8 x 8 = 64 cm2 = 64 x 10-4 m-2 B = 0, 5 T
Dik : ε= 20 V A = 8 x 8 = 64 cm2 = 64 x 10-4 m-2 B = 0, 5 T N = 100 lilitan Dit : f ... ? Jawab : ε= N B A ω = N B A 2 π f f = ε NBA2 π f = 20 (100)(0,5)(64x10-4 )(2)(3,14) f = 9,95 Hz

33 Demikian hasil diskusi kami 
SEKIAN DAN TERIMAKASIH 

34 BYE 