2 2
2 2
2 2
L L
A ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ − =
× −
=
θ π
π π
θ π
Fluks magnetic yang dilingkupi fluks suatu saat adalah
θ π
θ π
φ
2 4
2 2
2 2
2
BL BL
BL BA
− =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛ −
= =
GGl induksi yang dihasilkan
dt d
BL BL
BL dt
d dt
d N
θ θ
π φ
2 2
4 1
2 2
2
+ −
= ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ −
× −
= −
= Σ
Tetapi,
dt d
θ adalah kecepatan sudut putaran batang ab, yaitu
ω. Jadi kita peroleh
ω 2
2
BL =
Σ
ari kita memisalkan lintasan acb yang kita tambahkah memiliki hambatan yang berhingga sehingga ada arus induksi dalam loop. Putaran batang ab menyebabkan luas loop berkurang
sehingga fluks berkurang. Akibatnya, arus induksi harus memperbesar fluks dengan cara enghasilkan medan magnet yang searah dengan medan magnet yang telah ada. Ini hanya
si searah dengan putaran jarum jam.
strik. Pada sepeda, energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk menyalakan mpu sepeda. Dinamo terdiri dari sebuah kumparan yang bergerak dalam medan magnet tetap.
i bagian luar dynamo ada bagian yang dapat disentuhkan atau dilepaskan dari roda sepeda. ut berhubungan dengan kumparan di dalam dynamo. Ketika bagian ini disentuhkan
Ke mana arah arus induksi? M
m mungkin jika arah arus induk
Agar arus induksi searah dengan putaran jarum jam, maka batang ab harus memiliki kutub positif di a dan kutub negatif di b.
Dengan demikian, jika lintasan tambahan acb tidak ada maka tidak ada arus yang mengalir, tetapi batang ab memiliki tegangan yang berbeda. Tittik a memiliki tegangan yang lebih tinggi
daripada titik b.
7.5 Dinamo Kita sering menjumpai dynamo pada sepeda. Dinamo digunakan untuk mengubah energi gerak
menjadi energi li la
D Bagian terseb
ke roda sepeda maka bagian tersebut berputar mengikuti putaran roda sepeda sehingga kumparan di dalam dynamo berputar. Akibatnya, fluks yang dikandung kumparan berubah-ubah. Perubahan
fluks tersebut menghasilkan ggl induksi yang pada akhirnya mengalirkan arus ke lampu. Dan
253
lampu akhirnya menyala. Di siang hari kita melepaskan kontak dynamo dengan roda sepeda sehingga lampu tidak menyala pada siang hari.
Bagaimana prinsip kerja dynamo?
θ a
b
b sin θ
θ a
b
b sin θ
254
Lihat gam kump
edan magnet berubah-ubah sehingga terjadi perubahan fluks yang dikandung kumparan Gambar 7.8 Skema bagian dalam dinamo
bar 7.8. Kumparan XYWX dapat berputar dalam medan magnet tetap. Panjang sisi-sisi aran adalah a dan b. Akibat perputaran maka luas penampang kumparan yang tegak lurus
m tersebut.
Luas kumparan adalah
ab A
=
. Akibat perputaran kumparan, maka proyeksi luas kumparan dalam arah tegak lurus medan
magnet hanya θ
sin ab
A =
. Dengan demikian, fluks magnetic yang dikandung kumparan tiap saat adalah
θ φ
sin Bab
BA =
= Andaikan kumparan berputar dengan kecepatan sudut tetap gerak melingkar beraturan. Maka
hubungan antara sudut dan keceparan sudut memenuhi
t
ω θ
=
Maka kita dapat menulis
t Bab
ω φ
sin =
ika jumlah lilitan pada kumparan dynamo adalah N maka ggl induksi yang dihasilkan kumparan J
dynamo menjadi
cos sin
sin t
NBab dt
t d
NBab dt
t Bab
d N
dt d
N ω
ω ω
ω φ
− =
− =
− =
− =
Σ
t NBab
ω ω
cos −
=
t
maks
ω cos
Σ −
= 7.10
dengan
ω NBab
maks
= Σ
7.11 ang merupakan amplitudo ggl yang dihasilkan.
ampak bahwa ggl yang dihasilkan dynamo berubah secara sinusoidal merupakan fungsi sinus atau kosinus. G
Contoh Berapa tegangan m
engandung 100 litan yang sedang berotasi dalam medan magnet 0,2T dengan laju 20 r.p.m? Luas kumparan
dalah 2,5 cm2 iberikan N = 100, B = 0,2 T,
ω = 20 r.p.m = 20 ×2π60 rads = 2,1 rads, dan A = 2,5 cm2 = m2.
y T
br 7.9 adalah plot ggl yang dihasilkan dynamo.
Σ
Waktu, t Σ
255
Gambar 7.9 Bentuk tegangan keluaran sebuah dinamo
aksiumum yang dapat diperoleh dari sebuah kumparan yang m li
a Jawab
D 2,5
× 10
-4 maks
Σ
Waktu, t Σ
maks
Pada persamaa 55.1, perkalian
ab
tidak lain daripada luas kumparan sehingga kita dapat menulis
11 ,
1 ,
2 10
5 ,
2 2
, 100
4
= ×
× ×
× =
= Σ
−
ω NBA
maks
volt
256
bayangkan kita memiliki sebuah solenoid. Jika solenoid tersebut dialiri arus searah aka beda potensial antara dua ujung solenoid hampir nol karena beda tegangan sama dengan
perkalian arus dan hambatan solenoid. Solenoid hanya berupa kawat konduktor sehingga hambatan listrik antara dua ujung solenoid hampir
etapi jika solenoid dilairi arus yang erubah-ubah terhadap waktu, maka sifat solenoid akan berubah.
arus searah. Berapa besar ggl duksi antara dua ujung solenoid tersebut? Mari kita analisis.
Gambar 7.10 kiri tegangan antara dua ujung
solenoid. kanan solenoid.
.7 Ggl antara dua ujung solenoid
embali ke Bab 5, kuat medan magnet dalam rongga solenoid adalah
7.6 Induktansi
