Rangkaian Pasangan Simpul Tunggal

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RANGKAIAN ARUS SEARAH KELOMPOK KOMPETENSI F Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA 23 ditentukan menurut ketentuan tangan dari Fleming hukum tangan kiri Fleming. Besar dari gaya ini akan dapat diturunkan dengan mudah. Nyatakanlah besar medan magnit dalam celah udara sebagai B, panjang kumparan sebagai a dan lebar kumparan sebagai b. Momen putar T D dapat dinyatakan sebagai : T D = Bnab I ……………………………………….1 Bila n menyatakan banyaknya lilitan dari kumparan putar. Pada setiap ujung dari pada sumbu tiang porosnya, ditempatkan pegas yang salah satu ujungnya melekat padanya, sedangkan ujung yang lain pada dasar yang tetap. Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan besar sudut rotasi dari sumbu dan berusaha untukmenahan perputaran.jadi dengan kata lain, pegas memberikan pada sumbu moment T C yang berlawanan arahnya denganT D, Bila konstanta pegas dinyatakan sebagai τ, maka besar T C dapat dinyatakan sebagai: T C = τθ ……………………………………………2 Bila sumbu tiang poros kumparan putar, berputar melalui sudut akhir sebesar θ 0, maka dalam keadaan seimbang ini T D = T C, sehingga didapat persamaan sebagai berikut. τθ = Bnab I, dan dari sini, θ = I ……………………………………………3 Dengan demikian maka sudut akhir θ dari putaran sumbu yang menjadi tempat melekatnya jarum penunjuk di tentukan oleh persamaan 3. Besaran- besaran Bnab τ disebut sebagai konstanta alat ukur. Pada umumnya, momen seperti T D disebut momen penggerak dan alat yang menyebabkannya dikenal sebagai alat penggerak. Sedangkan momen T C disebut momen pengontrol. Dengan PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RANGKAIAN ARUS SEARAH KELOMPOK KOMPETENSI F 24 berdasarkan kepada pengertian-pengertian ini, maka harga sudut rotasi akhir dari penunjuk, pada alat pengukur kumparan putar, ditentukan oleh hubungan antara momen penggerak dan momen pengontrol dan dinyatakan dengan persamaan 3. 2 Jenis Besi Putar Alat ukur jenis besi putar memiliki anatomi yang berbeda dengan alat ukur jenis kumparan putar kontruksi dasar dari alat besi putar dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Di gambar dapat dilihat bahwa sebuah belitan kawat diletakkan di dalam rongga tabung untuk menghasilkan medan elektromagnetik. Gambar 1.11 Kontruksi dasar alat ukur besi putar Di dalam rongga tabung dipasang sirip besi yang dihubungkan dengan poros dan jarum penunjuk skala meter jika arus melalui belitan kawat timbul elektromagnetik dan sirip besi akan bergerak mengikuti hukum tarik menarik medan magnet Besarnya simpangan jarum sebanding dengan kuadrat arus yang melewati belitan skala meter. 3 Jenis Induksi Alat ukur jenis induksi mempunyai sistem perputaran sederhana dan kokoh, lagi pula mudah untuk dibuat sebagai alat ukur dengan sudut penunjukkan yang lebar. Suatu aspek yang lain dari alat ukur induksi ini, adalah LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RANGKAIAN ARUS SEARAH KELOMPOK KOMPETENSI F Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA 25 Plat Logam Plat Logam ψ 1 ψ 2 i2 i1 ie1 ie1 Ie2 β α Ie2 Ie2 Ie2 Ie2 Ie2 β kemungkinan didapatkannya momen putar yang relatif besar. Akan tetapi alat ukur ini penggunaanya hanya untuk arus bolak-balik dan sebagai alat penunjuk, hanya dipergunakan pada panel-panel listrik. Alat ukur induksi dapat diklasifikasikan dalam medan yang berputar atau medan yang bergerak, akan tetapi pada pokok bahasan kali ini hanya tipe medan bergerak yang akan di bahas. Prinsip kerja alat ukur jenis induksi dapat dijelaskan dengan gambar di bawah ini, Jika terdapat fluksi-fluksi magnetis ψ 1 dan ψ 2 yang mempunyai bentuk gelombang sinus dengan frekuensi yang sama f dan masuk dalam suatu kepingan logam secara parallel. Antara fluksi- fluksi ψ 1 dan ψ 2 terdapat suatu beda fase dan ψ 1 tertinggal terhadap ψ 2 sebesar sudut fasa α. Fluksi –fluksi bolak-balik ψ 1 dan ψ 2 akan membangkitkan tegangan-tegangan V 1 dan V 2 di dalam kepingan logam, yang akan menyebabkan terjadinya arus-arus putar di dalam logam tersebut yang dinyatakan sebagai i e1 dan i e2 . Kemudian bila =2πf maka besar V 1 akan berbanding lurus dengan ψ 1 yang mempunyai sudut fasa ketinggalan terhadap ψ 1 sebesar 90 o . besar i e1 berbanding lurus terhadap V 1 dan mempunyai fasa ketinggalan terhadap V 1 dengan sudut sebesar β. Jadi besar i e1 berbanding lurus dengan ψ 1 mempunyai sudut fasa terhadap ψ 1 ketinggalan dengan sudut fasa sebesar 90 o + β. Demikian pula besar i e1 berbanding lurus dengan ψ 2 dan sudut fasanya tertinggal terhadap ψ 2 dengan sudut fasa sebesar 90 o + β. a b Gambar 1.12 : Prinsip kerja alat ukur jenis induksi