15 Adapun banyaknya jalur arus dinyatakan sebagai :
a = 2p.m
lap
...……………………...…...………… 2.8 Di mana : p = jumlah kutub
m
lap
= kelipatan kumparan jeratnya.
II. 3 Prinsip Kerja Generator Arus Searah
Suatu generator arus searah bekerja berdasarkan prinsip induksi magnetis sesuai dengan Hukum Faraday, yaitu :
“Bila sebatang konduktor digerakkan dalam suatu medan magnet maka pada ujung – ujung konduktor akan timbul tegangan listrik yang besarnya dinyatakan oleh :
V L
B e
. .
=
…………………………….………. 2.9 Dimana :
E = tegangan induksi Wbs B = kerapatan medan magnet Wbm
2
L = panjang konduktor meter V = Kecepatan konduktor ms
Gambar berikut ini memperlihatkan pinsip dari suatu generator arus searah :
U S
9 2
3 4
5 6
7 8
O
+ -
R
A B
C D
Gambar 2.12 Suatu penghantar yang diputar dalam medan magnet
16 Anggap bahwa arah gerak dari konduktor, membentuk sudut
α dengan arah medan magnet, sehingga persamaan 2.2 menjadi :
α
sin .
. V L
B e
=
α sin
m
e e
= ……………………….……………. 2.10
Konduktor tersebut diputar dengan suatu penggerak mula prime mover di dalam suatu medan magnet pada porosnya dengan arah yang searah dengan jarum
jam gambar 1. Bila posisi awal dari rotor sebagai berikut :
U S
A
C
a
U S
A C
b
U S
A C
c
17
U S
A C
d Gambar 2.13 Ilustrasi Proses prinsip kerja generator arus searah
Bila konduktor diputar searah jarum jam maka pada gambar a kecepatan konduktor sama arahnya dengan arah medan magnet sehingga membentuk sudut
α =
o
. Dalam keadaan ini maka menurut persamaan di atas tegangan yang dihasilkan pada ujung – ujung konduktor seperti persamaan e = e
m
sin 0 = 0 Setelah konduktor bergerak 90
o
maka arah kecepatan konduktor akan membentuk sudut 90
o
dengan arah medan magnet seperti gambar b. Untuk keadaan ini didapatkan e = e
m
sin 90
o
= e
m
. Kemudian dari gambar c kecepatan konduktor menjadi berlawanan dengan arah medan magnet sehingga membentuk sudut 180
o
dan ggl yang ditimbulkan menjadi e = e
m
sin 180 = 0. selanjutnya pada saat konduktor berada pada posisi d, dimana arah kecepatan konduktornya membentuk sudut 270
o
dengan arah medan magnet dan didapatkan persamaan e = e
m
sin 270 = - e
m.
Akhirnya konduktor akan kembali ke posisi semula dimana konduktor telah berputar selama satu periode. Dengan demikian bentuk gelombang yang dihasilkan
pada ujung konduktor merupakan gelombang sinusoidal. Tegangan sinusoidal yang dihasilkan oleh ujung – ujung konduktor ini disearahkan oleh komutator sehingga
tegangan terminal generator diperoleh tegangan arus searah. Tegangan sinusoidal yang dihasilkan dapat terlihat pada gambar berikut ini :
18
2 3
4 1
5 6
7 8
9 +
-
1 CYCLE
Gambar 2.14 Bentuk gelombang tegangan sinusoidal yang dihasilkan
II.4 Gaya Gerak Listrik GGL
