Uraian materi 1. Prinsip Kerja Generator
157 Gambar 2.127 : Prinsip generator
Kawat penghantar digerakkan dengan arah panah, maka terjadi dikedua ujung kawat terukur tegangan induksi oleh Voltmeter.
Besarnya tegangan induksi tergantung oleh beberapa faktor, diantaranya : kecepatan menggerakkan kawat penghantar, jumlah penghantar, kerapatan
medan magnet permanen B.
U = B.L.v.Z Volt U Tegangan induksi
B Kerapatan medan magnet Tesla L Panjang penghantar meter
v Kecepatan gerakan mdet z Jumlah penghantar
Terjadinya tegangan induksi dalam kawat penghantar pada prinsip generator terjadi gambar-2.128, oleh beberapa komponen. Pertama adanya garis medan
magnet yang memotong kawat penghantar sebesar B. Kedua ketika kawat penghantar digerakkan dengan kecepatan v pada penghantar terjadi aliran
elektron yang bergerak dan menimbulkan gaya gerak listrik U. Ketiga panjang kawat penghantar L juga menentukan besarnya tegangan induksi karena makin
banyak elektron yang terpotong oleh garis medan magnet
158 .
Gambar 2.128 : Prinsip hukum Lorentz
Pada generator, gaya diberikan pada poros untuk memutarkan jangkar. Sedangkan pada motor, gaya dihasilkan bila penghantar yang dialiri arus
listrikditempatkan di dalam medan magnit. Motor menghasilkan torsi sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnit
yang ditimbulkan oleh arus jangkar dengan medan magnit dari kutub-kutub magnit. Untuk motordalam prakteknya, secara umum besarnya torsi berbanding
lurus dengan fluksi medan danarus jangkar. Kecuali pada motor seri. Hubungan yang ada antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya
ditentukan oleh peraturan tangan kiri Flemming.Prinsip tangan kanan Flemming menjelaskan terjadinya tegangan pada generator listrik. Sepasang magnet
permanen menghasilkan garis medan magnet Ф gambar-2.129, memotong sepanjang kawat penghantar menembus telapak tangan.
159 Gambar 2.129 : Interaksi elektromagnetik
Kawat penghantar digerakkan kearah ibu jari dengan kecepatan v. Maka pada kawat penghantar timbul arus listrik I yang mengalir searah dengan arah
keempat jari. Apa yang akan terjadi bila posisi magnet permanen utara-selatan dibalikkan, kemana arah arus yang dibangkitkan ? Untuk menjawabnya
peragakan dengan tangan kanan anda danjelaskan dengan jelas dan sistematis. Hukum Lenz, menyatakan penghantar yang dialiri arus maka sekitar
penghantar akan timbul medan elektromagnet. Ketika kawat penghantar digerakkan kecepatan v dan penghantar melewatkan arus kearah kita tanda
titik sekitar penghantar timbul elektromagnet kearah kiri gambar-2.130a. Akibat interaksi medan magnet permanen dengan medan elektromagnet terjadi
gaya lawan sebesar F yang arahnya berlawanan dengan arah kecepatan v kawat penghantar gambar-2.130b.
Gambar 2.130 : Interaksi elektromagnetik Contoh :
Model generator DC memiliki kerapatan fluk magnet sebesar 0,8 Tesla, panjang efektif dari penghantar 250 mm, digerakkan dengan kecepatan 12mdetik.
Hitung besarnya tegangan induksi yang dihasilkan. Jawaban :
U = B.L.v.Z Volt = 0,8 Tesla. 250.10-3meter. 12 mdet = 240 Volt
160