Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
18
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
18
Sehingga besar ggl induksi sesaat dalam loop adalah ........................... 1.6
Dari persamaan 1.6 nampak bahwa harga ggl induksi bervariasi secara sinusoidal terhadap waktu seperti ditunjukkan oleh Gambar 1.8b. Dari persamaan ini diperoleh
bahwa GGL induksi maksimum adalah
........................... 1.7 yang dicapai ketika atau ketika
. Dengan kata lain, ketika medan magnetik pada bidang kumparan dan laju perubahan fluks adalah
maksimum. Selanjutnya, ggl sama dengan nol ketika , yaitu ketika
B adalah tegak lurus terhadap bidang kumparan dan laju perubahan fluks adalah nol. Untuk lebih jelas tentang perubahan besar ggl induksi hubungannya dengan putaran
loop bisa dilihat pada Gambar 1.9
Gambar 1.9 GGL induksi bolak balik yang dihasilkan oleh loop kawat yang berputar di dalam medan magnetik
Contoh 6
Sebuah generator memiliki 10 lilitan kawat dengan luas penampang 0.080 m
2
dan hambatan 15,0
. Loop berputar di dalam medan magnetik 0,50 T pada frekeunsi konstan 50 Hz. a Hitung ggl induksi maksimum b Berapa arus induksi maksimum
ketika terminal keluaran dihubungkan dengan konduktor berhambatan rendah? c Tuliskan persamaan ggl induksi dan arus induksi terhadap waktu
Penyelesaian: a
b .
LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
19
c ,
b. Generator DC
Generator dc sangat mirip dengan generator ac, kecuali kontak pada loop yang berputar menggunakan satu cincin selip bercelah yang disebut komutator seperti
diilustarsikan pada Gambar 1.10a.
Gambar 1.10 a Skema diagram generator dc. b Besarnya ggl bevariasi terhadap waktu tetapi polaritas tidak pernah berubah.
Dalam konfigurasi seperti ini tegangan keluaran selalu memiliki polaritas yang sama dan berdenyut terhadap waktu seperti tampak pada Gambar 1.10b. Hal ini dapat
dipahami karena kontak ke cincin seplit berbalik setiap setengah siklus. Pada saat yang sama, polaritas ggl induksi berbalik; maka, polaritas cincin seplit yang sama
dengan polaritas tegangan output tetap sama. Bentuk grafik keluaran berupa denyut tidak cocok untuk sebagian besar aplikasi alat elektronik. Untuk mendapatkan
keluaran dc yang lebih halus saat ini, generator dc komersial menggunakan beberapa kumparan sehingga ketika pulsa ini ditumpangkan, output dc hampir bebas
dari fluktuasi.
c. Motor
Motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada dasarnya, motor adalah sebuah generator yang beroperasi secara terbalik. Jika pada
generator kumparan diputar untuk menghasilkan arus, sementara pada motor arus diberikan oleh sumber tegangan ke dalam kumparan sehingga berputar.
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
20
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: INDUKSI ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
20
Gambar 1.11 Motor
Pada prinsipnya sebuah motor listrik memiliki kumparan yang berada dalam medan magnet tetap, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.11. Apabila pada kumparan
tersebut dialiri arus listrik, maka pada kumparan tersebut akan bekerja gaya magnetik. Arah gaya magnet pada sisi kumparan antara kanan dan kiri mempunyai
arah yang berbeda sehingga membentuk momen gaya torsi. Dengan
demikian akan menyebabkan kumparan tersebut berputar.
........................... 1.8
d. Transformator
Transformator adalah alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak balik ac. Transformator untuk menaikkan tegangan disebut trasformator step up dan
untuk menurunkan tegangan disebut transformator step down. Sebuah transformator memiliki dua buah kumparan kawat kawat berisolasi yang dililitkan pada inti besi
yang dilaminasi seperti tampak pada Gambar 1.12.
Gambar 1.12 Transformator step up N
s
N
P
Lilitan pada bagian kiri yang dihubungkan ke sumber tegangan ac disebut kumparan primer dan lilitan sebelah kanan yang dihubungkan ke beban disebut kumparan
sekunder. Tujuan penggunaan inti besi adalah untuk meningkatkan fluks magnetik yang melalui kumparan dan sebagai media agar semua garis gaya magnetik di dalam
kumparan primer melewati kumparan sekunder. Sementara tujuan inti besi dilaminasi adalah untuk mengurangi kerugian akibat arus Eddy. Kerugian akibat arus Eddy dan
juga akibat adanya perubahan energi listrik menjadi panas pada lilitan kawat tidak
