47
Akibat interaksi medan magnet permanen dengan medan elektromagnet terjadi gaya lawan sebesar F yang arahnya berlawanan dengan arah kecepatan v kawat
penghantar Gambar 2.37b. Contoh:
Model generator DC memiliki kerapatan fluk magnet sebesar 0,8 Tesla, panjang efektif dari penghantar 250 mm, digerakkan dengan kecepatan 12 mdetik. Hitung
besarnya tegangan induksi yang dihasilkan. Jawaban:
U = B L v Z Volt
= 0,8 Tesla · 250 × 10
–3
meter · 12 mdet = 240 Volt
2.7.4 Prinsip Dasar Kerja Transformator
Dua buah belitan diletakkan berdekatan. Belitan pertama dihubungkan sumber listrik DC, resistor R yang bisa diatur dan saklar yang dapat di-ON dan OFF-
kan. Belitan kedua ujungnya dipasangkan pengukur tegangan Voltmeter Gambar 2.38. Ketika saklar di-ON-kan maka mengalir arus I
1
dan menghasilkan medan magnet dengan arah kutub utara di kanan. Medan magnet dari belitan pertama
ini menginduksi ke belitan kedua, sehingga di belitan kedua timbul tegangan induksi U
2
yang terukur oleh Voltmeter kemudian tegangan hilang.
Gambar 2.37 Interaksi elektromagnetik Gambar 2.35 Prinsip hukum Lorentz
Gambar 2.36 Prinsip tangan kanan
Flemming
Gambar 2.38 Prinsip induksi elektromagnetik
48
Saklar di-OFF-kan memutuskan arus listrik I
1
ke belitan pertama, terjadi perubahan dari ada medan magnet menjadi tidak ada. Perubahan medan mag-
net belitan pertama diinduksikan ke belitan kedua, timbul tegangan induksi sesaat di belitan kedua terukur oleh Voltmeter dan kemudian menghilang Gambar 2.39.
Persamaan tegangan induksi :
u
1
= –N t
∆Φ ∆
u
1
= Tegangan induksi N
= Jumlah lilitan ∆
Φ = Perubahan fluk magnet
∆ t
= Perubahan waktu Metode lain membuktikan adanya tegangan induksi, belitan kawat dipasang pada
sebuah inti besi dan dihubungkan sumber listrik DC dengan saklar ON-OFF. Sebuah cincin aluminium diletakkan pada inti besi di ujung berdekatan belitan
pertama digantungkan dengan benang Gambar 2.40.
Saklar di-ON-kan maka sesaat ada perubahan arus di belitan pertama dan timbul medan magnet, medan magnet diinduksikan lewat inti besi dan dirasakan oleh
cincin aluminium. Dalam cincin yang berfungsi sebagai belitan kedua mengalir arus induksi, arus induksi ini berinteraksi dengan medan magnet belitan pertama
sehingga timbul gaya dan cincin bergerak. Ketika saklar di-OFF-kan timbul medan magnet kembali, dan induksi diterima cincin dan timbul gaya yang menggerakkan
cincin aluminium. Dengan saklar di-ON dan OFF-kan maka cincin akan bergerak ke kanan ke kiri berayun-ayun pada gantungannya. Dalam praktiknya saklar
yang ON dan OFF diganti dengan sumber listrik AC yang memang selalu berubah setiap saat besaran tegangannya.
Contoh: Sebuah model transformator memiliki 600 belitan kawat, fluk medan magnet
sebesar 0,2 mWeber, saklar di-ON-OFF-kan dalam waktu 3 milidetik. Hitunglah besarnya tegangan induksi.
Gambar 2.39 Gelombang belitan primer dan belitan sekunder
Gambar 2.40 Induksi pada cincin
49
Jawaban:
u
1
= –N t
∆Φ ∆
= –60· 0,2 mWb
3 ms = –
60 0,2 mWb 3 ms
⋅ = –4 V
2.8 Rangkuman
