Penerapan Induksi Elektromagnetik Fisika Kelas 12 Siswanto Sukaryadi 2009

Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 99 Medan magnetik selalu diteruskan oleh teras kumparan sehingga kumparan sekunder akan ditembus oleh medan magnetik yang berubah. Akibatnya, pada ujung-ujung kumparan sekunder timbul GGL induksi. Jika jumlah lilitan kumparan primer adalah N p dan jumlah lilitan kumparan sekunder adalah N s maka berlaku hubungan: p p s s N V N V = Keterangan: N p : jumlah lilitan primer N s : jumlah lilitan sekunder V p : tegangan primer input V s : tegangan sekunder output Agar kamu lebih paham tentang induksi elektromagnetik pada transformator, lakukanlah diskusi berikut ini Diskusi Diskusikan bersama kelompokmu 1. Mengapa transformator tidak dapat menaikkan atau menurunkan tegangan arus searah? 2. Apakah dengan naiknya tegangan output berarti daya pada kumparan output juga ikut naik? Mengapa? 3. Setelah selesai berdiskusi, presentasikan hasilnya di depan kelas 4. Berikan kesempatan kepada kelompok lain untuk menanggapinya

C. Tegangan dan Arus Sinusoidal

Tegangan dan Arus Sinusoidal Pada pembahasan sebelumnya kita telah mempelajari bahwa GGL induksi yang dihasilkan oleh generator arus bolak-balik selalu berubah menurut fungsi sinus. Oleh karena itu, GGL induksi atau tegangan arus listrik yang dihasilkan tersebut dinamakan tegangan dan arus sinusoidal. Tegangan dan arus sinusoidal adalah tegangan dan arus yang berubah terhadap waktu menurut fungsi sinus. Coba perhatikan kembali persamaan 6.5 pada halaman 97 Jika tegangan kita nyatakan dengan V dan arus kita nyatakan dengan i maka persamaan 6.5 dari generator AC dapat kita adopsi untuk menuliskan persamaan tegangan dan arus sinusoidal sebagai berikut. V = V maks. sin Z t . . . 6.6 dan i = i maks. sin Z t . . . 6.7 Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1 100 + V maks. - V maks. + i maks. - i maks. t Gambar 6.6 Fungsi tegangan dan arus sinusoidal Tegangan dan arus sinusoidal merupakan fungsi periodik. Dari fungsi ini kita akan menentukan harga rata-rata serta harga efektif dari tegangan dan arus bolak-balik.

1. Harga Rata-rata

Harga rata-rata dari tegangan dan arus bolak-balik dapat ditentukan dengan mengambil setengah periode dari gelombang sinusoidal S. Dari sini kita dapat menghitung harga rata-ratanya, yaitu: S Z S ∫ r maks. V V sin d t 1 = 2 S S maks. r V cos cos V . - + = 2 V r = maks. V S . . . 6.8 Keterangan: V r : tegangan rata-rata V maks. : tegangan maksimum Dengan cara yang sama harga arus rata-ratanya adalah: i r = maks. i S . . . 6.9 Keterangan: i r : kuat arus rata-rata i maks. : kuat arus maksimum

2. Harga Efektif

Harga efektif arus sinusoidal didefinisikan sebagai harga arus sedemikian rupa sehingga menghasilkan energi kalor rata-rata yang sama pada arus searah pada suatu hambatan R. Harga Efektif Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 6.6 di bawah ini V,i