159
Fisika SMAMA XII
kegiatan sehari-hari seperti halnya memasak, menjalankan bisnis menjahit, meubel, dan membuat kerajinan tangan
dengan menggunakan alat-alat listrik. Oleh karena itu, sampai saat ini pemerintah terus berusaha
untuk memenuhi kebutuhan akan energi listrik bagi kesejahteraan rakyatnya dengan membangun proyek-proyek
pembangkit tenaga listrik. Tenaga listrik dihasilkan oleh generator dinamo yang ukurannya besar dan untuk meng-
gerakkannya diperlukan energi yang sangat banyakbesar. Berdasarkan sumber energi yang menggerakkannya
dibedakan menjadi PLTA, PLTG, PLTU, PLTD, dan PLTN. Pada umumnya sumber energi yang tersedia di alam terdapat di
daerah pegunungan yang jauh dari perkotaan. Oleh karena itu, untuk mengirimkan energi yang dihasilkan ke kota-kota
diperlukan jaringan transmisi. Agar tidak banyak energi yang hilang dalam transmisi energi tersebut menggunakan tegangan
yang tinggi. Untuk menaikkan tegangan listrik tersebut diperlukan transformator. Generator dan transformator
merupakan peralatan teknologi yang bekerja berdasarkan induksi Faraday atau induksi elektromagnetik.
1. Generator Dinamo
Generator atau dinamo adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi mekanik gerak menjadi energi listrik. Pada
prinsipnya generator terdiri atas kumparan kawat dan magnet tetappermanen. Bagian dari generator dapat dibedakan
menjadi dua, yaitu rotor dan stator, rotor yaitu bagian gene-
rator yang bergerak, sedangkan stator merupakan bagian generator yang diam. Di dalam generator terdapat
cincin luncur, yaitu bagian yang digunakan untuk mengalirkan arus listrik
keluar dan bagian ini adalah tempat untuk mengikatkan
Gambar 5.10
Sketsa generator DC
Gambar 5.11
Sketsa generator AC
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
160
ujung-ujung kawat kumparan. Generator dibedakan menjadi dua, yaitu
generator arus AC dan generator arus DC. Cobalah kalian selidiki apa yang menjadi ciri khas perbedaan antara
generator arus AC dan generator arus DC, diskusikan dengan temanmu
Besarnya ggl induksi yang terjadi pada generator dinyatakan dalam persamaan :
H
=
H
Max
sin Zt
di mana
H
Max
= BAN Z
dengan :
H
= ggl induksi Volt B
= induksi magnet Wb m
-2
A = luas bidang kumparan m
2
N = jumlah lilitan kumparan
w = laju anguler rad s
-1
H
Max
= ggl induksi maksimum Volt t
= lamanya kumparan berputar
Contoh Soal
1. Sebuah genarator yang memiliki kumparan dengan luas
penampang 200 cm
2
, terdiri atas 500 lilitan diputar dengan kecepatan sudut 1250 rads. Apabila kuat medan magnet pada
generator tersebut 2.10
-3
Wbm
2
, tentukan berapa ggl maksimum yang dihasilkan generator tersebut
Penyelesaian : Diketahui
: A
= 200 cm
2
= 2 .10
-2
m
2
N = 500 lilitan
Z = 1250 rads
-1
B = 2.10
-3
Wb.m
-2
Ditanyakan : H
M a x
= ....? Jawab
: H
M a x
= BAN Z
= 2 x 10
-3
x 2 x 10
-2
x 500 x 1250 Volt = 25 volt
Jadi, besarnya ggl maksimum yang dihasilkan generator adalah 25 volt.
Di unduh dari : Bukupaket.com
161
Fisika SMAMA XII
2. Sebuah generator yang memiliki luas bidang kumparan 400 cm
2
terdiri atas 1000 lilitan dengan kuat medan magnetnya 5.10
-4
Wbm
2
, diputar dengan kecepatan sudut 500 rads. Tentukan besarnya ggl
yang timbul pada saat garis normal bidang kumparan membentuk sudut 30
o
terhadap arah medan magnet
Penyelesaian : Diketahui
: A = 400 cm
2
= 4 x 10
-2
m
2
N = 1000 lilitan B = 5 x 10
-4
Wbm
-2
Z = 500 rads
-1
T = Zt = 30
o
Ditanyakan :
H
= ....? Jawab
:
H
= BAN Z sin Zt
= 5 x 10
-4
x 4 x 10
-2
x 10
3
x 5 x 10
2
x sin 30
o
= 10 . = 5 volt
Jadi, besarnya ggl yang timbul adalah 5 volt.
Gambar 5.12
Transformator
Latihan Soal :
Hitunglah frekuensi perputaran sebuah kumparan dengan 500 lilitan masing-masing dengan luas 20 cm
2
. Pada suatu medan magnetik 7,0 x 10
-5
T untuk membangkitkan tegangan yang mempunyai nilai maksimum suatu amplitudo 0,5 V
2. Transformator Trafo
