Laporan Praktikum 4 PENGARUH FREKUENSI T

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

PRAKTIKUM IV
PENGARUH FREKUENSI TERHADAP INDUKTOR
YANG DIALIRI ARUS AC

1. TUJUAN
Untuk mempelajari pengaruh frekuensi dan melihat bentuk gelombang keluaran
akibat pengaruh frekuensi terhadap induktor yang dialiri arus AC.

2. ALAT DAN BAHAN
Electromagnetism Trainer 12-100
Osiloskop 2 channel
Milliammeter, 0-10 mA AC
Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine

3. DASAR TEORI

Induktor atau kumparan adalah salah satu komponen pasif elektronika yang
dapat menghasilkan magnet jika dialiri arus listrik dan sebaliknya dapat
menghasilkan listrik jika diberi medan magnet. Induktor ini biasanya dibuat dengan
kawat penghantar tembaga yang dibentuk menjadi lilitan atau kumparan.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Sebelum lebih jauh membahas tentang pengaruh frekuensi terhadap induktor
mari kita mengingat terlebih dahulu rumus dari suatu impedansi. Nilai impedansi
dapat dihitung dengan rumus :

|Z|=

V rms
I rms

Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan
kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, X
lebih kita tekankan pada nilai X

L

L

dan X

C

. Dalam praktikum ini

atau nilai induktansi dari sebuah inductor.

Induktansi dapat digolongkan seperti padapenjelasan berikut :
a. Induktansi diri
Induktansi diri merupakan suatu besaran yang menyatakan kemampuan
membangkitkan ggl akibat arus yang berubah terhadap waktu. Sedangkan
insduktansi diri merupakan induktansi yang dihasilkan oleh arus kumparan
menginduksi kumparan itu sendiri. Dasar teori medan elektromagnetik dari
induktansi merupakan akibat dari persamaan Maxwell mengenai hukum ggl induksi
Faraday. Persamaan maxwell tersebut adalah sebagai berikut.

Kerapatan fluks magnet B yang berubah terhadap waktu dihasilkan oleh arus
listrik. Arus listrik yang berubah terhadap waktu ini menghasilkan ggl. Induktansi
memiliki satuan H. Hubungan ggl yang muncul akibat perubahan arus dinyatakan
dalam persamaan berikut.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

ε : ggl induksi yang muncul pada induktor (Volt)
L : induktansi diri (H)
I : arus pada induktor (A)
Komponen atau benda yang memiliki induktansi diri disebut induktor.
Induktor layaknya seperti sebuah kapasitor, sama-sama menyimpan energi. Hanya
saja induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet sedangkan kapasitor
menyimpan dalam bentuk medan listrik.
b. Induktansi murni yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Sebuah induktor apabila dicatu dengan tegangan bolak-balik sinusoidal maka
akan mengalir arus yang tertinggal sebesar 90 0 terhadap tegangan. Arus yang terjadi
merupakan arus bolak-balik. Rangkaian ini disebut rangkaian induktif murni.
Penyimpanan energi dan pelepasan energi dalam medan magnet pada induktor terjadi
secara periodik.
Tegangan sinusoidal dapat dituliskan sebagai berikut

Bila tegangan ini mencatu induktor maka dapat dituliskan sebagai berikut

Arus yang terjadi berbeda fase sebesar 900 terhadap tegangan.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

c. Rangkaian induktor dan resistor yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Apabila induktor dan resistor disusun secara seri dan dicatu dengan tegangan
bolak-balik sinusoidal maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.

Sehingga arus yang dihasilkannya adalah sebagai berikut

Sedangkan tegangan jatuh pada induktor dapat diturunkan dari persamaan arus
dengan hubungannya dengan ggl seperti pada persamaan sebelumnya

Bila dinyatakan dalam tegangan efektif

Dimana
f adalah frekuensi tegangan masukan
Dari persamaan tersebut dapat dilihat pengaruh frekuensi terhadap tegangan
pada induktor. Semakin besar frekuensi akan menyebabkan semakin besarnya
tegangan induktor.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
jarak waktu, menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini
dengan panjang jarak waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz
(Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan
fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang terjadi
satu kali per detik. Secara alternatif, seseorang bisa mengukur waktu antara dua buah
kejadian/ peristiwa (dan menyebutnya sebagai periode), lalu memperhitungkan
frekuensi (f ) sebagai hasil kebalikan dari periode (T ), seperti nampak dari rumus di
bawah ini :

Arus Bolak-Balik pada Induktor
Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktortersebut akan
timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut jugadengan istilah reaktansi
induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari
besarnya nilai induktansi induktor L(Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik.

Gambar dibawah ini memperlihatkanhubungan antara reaktansi induktif terhadap
frekuensi arus bolak-balik

Gambar . Hubungan reaktansi induktif terhadap frekuensi

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan
nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar
nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif X L pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari

induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif XL pada induktor tersebut.
Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :

4.

PROSEDUR PERCOBAAN
1. Periksalah kelayakan dan kelengkapan alat sebelum menggunakan alat-alat
tesebut untuk praktikum.
2. Mulailah dengan merangkai Electromagnetism Trainer 12-100 terlebih
dahulu. Rangkilah dengan menggunakan jumper (kabel penghubung) yang
tersedia sehingga rangkaian pada papan ET 12-100 sesuai dengan petunjuk
gambar yang tertera pada praktiku ini.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

3. Setelah jumper telah selesai dirangkai diatas ET 12-100, maka pastikan
kembali apakah rangkain yang dipasang dalam keadaan benar.
4. Hidupkan osiloskop dengan menggunakan channel yang berfungsi dengan
baik untuk melihat hasil bentuk gelombang. Letakkan pengait (steak) dan
jumper osiloskop ke posisi sesuai dengan gambar.
5. Lakukan hal yang sama terhadap Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk
sine. Setelah rangkain sudah benar, maka alat bisa dihidupkan secara bersama.
6. Kemudian aturlah Vpk-pk di Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine
sesuai dengan nilai yang telah ditentukan pada tabel dibawah ini.
7. Lakukan pengamatan terhadap bentuk gelombang yang didapat pada
osiloskop dan lihat apa pengaruh yang terjadi selama frekuensi yang yang
digunakan berbeda-beda.
8. Setelah percobaan selesai dilakukan, maka matikan alat-alat percobaan sesuai
dengan prosedur dari asisten yang mengajar.

AHMAD OKKY SAPUTRA

03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Gambar 4.1. Diagram Rangkaian

DASAR TEORI TAMBAHAN

Analisa arus AC pada induktor perlu dipelajari karena induktor akan
memberikan karakteristik khusus apabila dilewati arus AC. Pada saat sebuah induktor
dialiri arus bolak-balik (AC), maka pada induktor tersebut akan timbul reaktansi
induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah reaktansi induktansi dengan
notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari besarnya nilai induktansi

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

induktor L (Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik (AC). Gambar berikut
memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap frekuensi arus bolakbalik. Hubungan Reaktansi Induktif Terhadap Frekuensi

Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi
dan nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin
besar nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif XL pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari
induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif XL pada induktor
tersebut.Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut,

dimana:

XL = reaktansi induktif (resistansi semu) induktor dalam (Ω)
f = frekuensi arus bolak-balik dalam (Hz)
L = nilai induktansi induktor (Farad)

Contoh:
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Pada rangkaian arus bolak-balik mempunyai reaktansi induktif (resistansi semu)
sebesar 2,5 kΩ pada frekuensi 1000 Hz. Tentukan besarnya induktansi dari induktor
tersebut. Penyelesaian:

Perbedaan sudut fasa antara arus (i) dan tegangan (v) pada induktor sebesar
900 berada pada kuadran 1 (tegangan mendahului 900 terhadap arus). Gambar
dibawah memperlihatkan hubungan arus-tegangan bolak-balik pada induktor, dimana
arus pada saat t0 tertinggal 900 terhadap tegangan.
Hubungan Arus Dan Tegangan Pada Induktor

Dari grafik analisa arus bolak-balik (AC) pada induktor diatas terlihat bahwa
tegangan AC (v) yang dilewatkan pada suatu induktor mendahului (leading) 900 dari
pada arus AC (i) yang dilewatkan pada sebuah induktor (L). KOndisi ini berkebalikan
dengan karakteristik arus listrik bolak-balik (AC) yang diberikan pada sebuah
kapasitor.
yang

Semoga

sedikit

artikel

ini

dapat

“Analisa

Arus

memberikan

AC
informasi

Pada
dan

Induktor”
manfaat.

(dikutip dari http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/analisa-arus-ac-pada-

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

induktor/)

PENGERTIAN INDUKTOR

Induktor atau sering disebut juga koil atau kumparan adalah komponen pasif
yang terbuat dari konduktor yang berbentuk lilitan kawat dalam sebuah inti pusat.
Disebabkan oleh hukum induksi farady, Jika induktor dialiri arus listrik maka akan
timbul medan magnet di sekitar induktor dan efek dari medan magnet tersebut
dinamakan induktansi, nilai induktansi sebuah induktor tergantung dari jumlah lilitan
kawat, jarak antar lilitan, besar inti pusat dll. Inti pusat dari sebuah induktor bisa
berupa batang besi padat, inti udara, atau inti ferit lunak dan inti yang berbentuk
cincin (teroida).

seperti kapasitor, induktor mampu menyimpan energi ketika arus listrik dialirkan
pada induktor. Perubahan Arus listrik yang mengalir pada konduktornya akan
melawan medan magnet yang dihasilkan, perlawanan ini mengakibatkan energi akan
terkumpul dan tersimpan disekitar induktor selama terjadi medan magnet.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Namun sifat induktor kebalikan dari sifat kapasitor dimana induktor bersifat
menahan arus ac dan melewatkan arus dc. Lambang dari induktor sering ditulis
sebagai "L" dan satuan besaran nilai induktor adalah henry (H), namun karena
ukuran ini terlalu besar nilainya, maka ukuran induktor di pecah menjadi satuan yang
lebih kecil yaitu :


mikroHenry (µH) = 0,000001H



miliHenry (mH) = 0,001H

Jenis dan Simbol Induktor
Jenis induktor tergantung dari bahan material yang dipakai sebagai koker / inti
pusat. Dibawah ini adalah contoh gambar dan simbol dari jenis-jenis induktor:

Jenis Induktor

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Simbol Induktor


induktor inti udara (air core induktor)

adalah jenis induktor tanpa material bahan magnetik dalam kumparannya, jenis
induktor ini biasanya digunakan untuk aplikasi rangkaian RF karena bebas dari
kerugian energi permeabilitas udara rendah, sehingga memiliki induktansi yang lebih
kecil dari bahan inti pusat magnetik lainnya.


induktor inti ferit (ferit core induktor)

Induktor inti ferit adalah jenis yang banyak digunakan, Inti ferit ini terbuat dari
material keramik yang non konduktif, memiliki arus eddy dan histeristis lebih kecil
sehingga banyak digunakan pada aplikasi rangkaian frekuensi tinggi


induktor inti besi (iron core induktor)

jenis induktor yang inti pusatnya terbuat dari besi, induktor jenis ini banyak
digunakan intuk aplikasi rangkaian dengan daya tinggi dan induktansi tinggi. tapi
untuk aplikasi frekuensi dibatasi oleh arus eddy dan histerystis.


induktor inti besi laminasi (laminated core induktor)

inti induktor ini terbuat dari susunan lembaran baja tipis yang terlaminasi. antar
lapisan baja tipis ditempelkan secara kuat agar terbentuk inti yang padat, dan
dipisahkan oleh lapisan isolasi untuk mengcegah arus eddy.


induktor inti teroid (teroidal core induktor)

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

induktor ini berbentuk melingkar seperti cincin, memiliki induktansi dan faktor Q
yang tinggi, induktor ini banyak digunakan pada rangkaian power dan switching.
Fungsi dan aplikasi rangkaian induktor
dilihat dari cara kerja maka induktor dapat difungsikan sebagai berikut :
1.

sebagai filter noise dari frekuensi yang tidak diinginkan

2.

pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.

Dan rangkaian induktor banyak diaplikasikan sebagai :
1.

motor listrik

2.

transformator

3.

relay

4.

sensor magnetik

5.

speaker

6.

mikropon

7.

koil pengapian pada mesin, dll

(dikutip

dari

http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.co.id/2015/02/pengertian-

induktor.html)

REAKTANSI INDUKTIF PADA RANGKAIAN AC
Reaktansi Induktif
Seperti dijelaskan pada artikel sebelumnya bahwa kalau sebuah koil dialiri
arus DC, pertumbuhan arus yang melalui koil tidak instan tetapi ditentukan oleh self
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

induksi atau nilai back emf (ggl). Juga arus pada koil terus meningkat hingga
mencapai kondisi steady state setelah lima konstanta waktu. dan arus maksimum
yang mengalir pada koil dibatasi oleh bagian resistif dari gulungan koil, maka rasio
tegangan dan arus ditentukan oleh hukum ohm seperti pada resistor I=V/R.
Namun ketika sebuah induktor di lalui arus AC, perilaku aliran arus sangat
berbeda dengan tegangan DC. sinyal AC yang di berikan ke induktor menghasilkan
perbedaan phasa 90° antara tegangan dan arus. perlawanan arus AC pada koil tidak
hanya tergantung pada induktansi dari koil tetapi juga frekuensi gelombang AC.
Perlawanan aliran arus AC yang mengalir pada koil ditentukan oleh resistansi
AC dan dikenal dengan impedansi (Z), tapi karena istilah resistansi sering di kaitkan
dengan rangkaian DC, maka untuk membedakan resistansi AC dari resistansi DC
digunakan istilah yang umum digunakan yaitu Reaktansi dengan simbol "X" untuk
membedakan dari nilai resistif murni. dan untuk membedakan simbol dari reaktansi
pada kapasitor yaitu"XC" maka reaktansi pada induktor diberi simbol "XL"..
Induktor Pada Rangkaian AC
Arus AC yang mengalir pada sebuah induktor berbeda dengan arus yang
mengalir pada kapasitor dimana pada kapasitor arus mendahului tegangan
dengan 90° sedangkan pada induktor arus tertinggal 90° dari tegangan.

seperti kita ketahui bahwa tegangan AC adalah terdiri dari setengah siklus positip dan
setengan siklus negatip pada titik 0° dan 180° sepanjang gelombang sinus, hal ini
mempengaruhi tegangan emf yang akan naik dan turun sesuai frekuensi tengangan
AC. kita tahu bahwa induksi diri emf berbanding lurus dengan dengan laju perubahan
arus akibatnya tingkat minimum perubahan tegangan terjadi ketika gelombang sinyal

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

AC menyilang pada level puncak tegangan maksimum atau minimum. aliran arus
pada posisi ini dapat di gambarkan sebagai berikut :

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa untuk rangkaian AC induktip
murni arus tertinggal 90° dari tegangan, atau dengan kata lain tegangan mendahului
arus sebesar 90°. ekpresi umum untuk kondisi arus terhadap tegangan juga diperjelas
oleh diagram vektor sebagai berikut :

Rumus Reaktansi Induktif
Karena pada rangkaian induktif murni arus selalu tertinggal 90° terhadap
tegangan kita dapat menemukan phasa arus dengan mengetahui phasa tegangan atau
sebaliknya, artinya jika kita tahu nilai VL maka IL harus tertinggal 90° atau
sebaliknya jika kita tahu nilai IL maka VL harus mendahului 90°. perbandingan arus

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

dan tegangan dalam rangkaian induktif akan menghasilkan persamaan yang
mendefinisikan Reaktansi Induktif (XL) dari koil sebagai berikut :
XL = VL/IL = 2.π.f.L
dimana:
XL = reaktansi induktif (Ω), VL = tegangan (V), IL = arus (A), L = induktasni (H),
f = frekuensi (Hertz)

Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa jika salah satu nilai frekuensi atau
nilai induktansi meningkat maka nilai reaktansi induktif juga akan meningkat,
bertindak seperti rangkaian terbuka. Namun untuk frekuensi yang mendekati nol
misal pada tegangan DC maka reaktansi induktif juga akan turun ke nol bertindak
seperti sirkuit pendek (short circuit). ini berarti bahwa reaktansi induktif
"proporsional" terhadap frekuensi. yang ditunjukan seperti pada grafik dibawah ini :

(dikutip dari : http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.co.id/2015/03/reaktansi-induktifpada-rangkaian-ac.html)
Induktor Pada Rangkaian Arus Bolak Balik

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

a. Induktor



Adalah kumparan kawat yang dililitkan pada inti besi Induktor



Suatu induktor idealnya memiliki hambatan kawat nol.



Hambatan induktor muncul jika induktor dialiri arus bolak
balik.



Saat induktor dialiri listrik bolak balik, terjadi perubahan fluk
magnetik dalam kumparannya.



Menurut Lenz, perubahan fluk magnetik menimbulkan GGL
induksi yang melawan arus semula. Arus inilah yang
menghambat arus yang datang, sehingga muncul hambatan
pada induktor.



Sebuah kumparan dengan induktansi diri L dialiri arus bolak
balik, maka arus yang melewati induktor mempunyai fase

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

ketinggalan 90o terhadap tegangannya (tegangan mendahului
arus)

RUMUS :

ΔI
ε L=−L
Δt

L =Induktansi diri

Keterangan :
Tanda (-) menunjukkan bahwa GGL induksi melawan
perubahan kenaikan arus.
Induktor dalam rangkaian AC

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Rangkaian Arus bolak balik yang terdiri dari sebuah induktor dan sumber listrik bolak
balik

Grafik sinusoidal

Grafik fasor

RUMUS :
VI = Vm . sin

ω t

IL = Im sin ( ω t – 90o)
Hubungan antara arus maksimum Im dan tegangan induksi maksimum Vm adalah

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Vm
Im =

ω L= X L=2 . π . f . L

ωL

XL = ω L
Keterangan:

ω
L

: kecepatan sudut (rad)
: Induktansi diri kumparan

ωL

: Reaktansi induktif (

Ω

)

Berbeda dengan resistor, reaktansi induktif besarnya tergantung pada frekuensi
RUMUS :

Ief =

V ef
XL

(dikutip dari : https://yuliamath.files.wordpress.com/2012/11/sk-2_listrik-arus-bolakbalik.doc)

5. DATA HASIL PERCOBAAN


Pada frekuensi 10 Hz dan Induktor 1.4 H

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

V (v)

f (Hz)

5v
6v
7v
8v
9v

10 Hz


V (v)

12 Hz


V (v)
5v
6v
7v
8v

0,03352 A
0,03433 A
0,03621 A
0,04110 A
0,05214 A

149,1646 Ω
174,7742 Ω
193,3167 Ω
194,6472 Ω
172,6122 Ω

Zterhitung (Ω)
87,92 Ω

Iterukur (A)

Zterukur (Ω)

Zterhitung (Ω)

0,02577 A
0,03300 A
0,03519 A
0,04073 A
0,04377 A

194,0240 Ω
181,8181 Ω
198,9201 Ω
196,4154 Ω
205,6202 Ω

105,504 Ω

Pada frekuensi 14 Hz dan Induktor 1.4 H
f (Hz)

Iterukur (A)

Zterukur (Ω)

Zterhitung (Ω)

14 Hz

0,02118 A
0,02553 A
0,03575 A
0,04074 A

236,0717 Ω
235,0176 Ω
195,8042 Ω
196,3672 Ω

123,0888 Ω

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Zterukur (Ω)

Pada frekuensi 12 Hz dan Induktor 1.4 H
f (Hz)

5v
6v
7v
8v
9v

Iterukur (A)

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

9v

0,04527 A



198,8071 Ω

Pada frekuensi 16 Hz dan Induktor 1.4 H

V (v)

f (Hz)

5v
6v
7v
8v
9v

16 Hz

Iterukur (A)

Zterukur (Ω)

0,02253 A
0,02558 A
0,03029 A
0,03657 A
0,04026 A

195,8480 Ω
234,5582 Ω
231,0993 Ω
218,7585 Ω
223,5469 Ω

Zterhitung (Ω)

140,672 Ω

6. PENGOLAHAN DATA


Pada frekuensi 10 Hz dan Induktor 1.4 H

Z ter h itung=2. Π . f . L=2. 3,14.10.1,4=87,92 Ω

Z terukur =

V
I terukur

=

5v
=149,1646 Ω
0,03352 A

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Z terukur =

Z terukur =

Z teru kur =

Z terukur =

V
I terukur
V
I terukur
V
I terukur

=

6v
=174,7742 Ω
0,03433 A

=

7v
=193,3167 Ω
0,03621 A

=

8v
=194,6472Ω
0,04110 A

V
5v
=
=172,6122 Ω
I terukur 0,03352 A

Pada frekuensi 12 Hz dan Induktor 1.4 H



Z terhitung =2. Π . f . L=2. 3,14.12.1,4=105,504 Ω

Z t erukur =

Z terukur =

Z terukur =

Z terukur =

V
I terukur
V
I terukur
V
I terukur
V
I terukur

=

5v
=194,0240 Ω
0,02577 A

=

6v
=181,8181 Ω
0,0330 A

=

7v
=198,9201 Ω
0,03519 A

=

8v
=196,4154 Ω
0,04073 A

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Z terukur =

V
I terukur


=

9v
=205,6202 Ω
0,04377 A

Pada frekuensi 14 Hz dan Induktor 1.4 H

Z terhitung =2. Π . f . L=2. 3,14.14 .1,4=123,0888 Ω

Z terukur =

V
I terukur

=

5v
=236,0717 Ω
0,02118 A

Z terukur =

V
6v
=
=235,0176 Ω
I terukur 0,02553 A

Z terukur =

V
7v
=
=195,8042 Ω
I terukur 0,03575 A

Z terukur =

Z terukur =

V
I teruk ur
V
I terukur


=

8v
=196,3672 Ω
0,04074 A

=

9v
=198,8071 Ω
0,04527 A

Pada frekuensi 16 Hz dan Induktor 1.4 H

Z terhitung =2. Π . f . L=2. 3,14.16 .1,4=140,672Ω

Z terukur =

V
I terukur

=

5v
=195,8480 Ω
0,02253 A

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Z terukur =

Z terukur =

Z terukur =

Z terukur =

V
I terukur
V
I terukur
V
I terukur

=

6v
=234,5582 Ω
0,02558 A

=

7v
=231,0993 Ω
0,03029 A

=

8v
=218,7585 Ω
0,03657 A

V
9v
=
=223,5469 Ω
I terukur 0,04026 A

7. ANALISA
Pada pratikum percobaan 4 kali ini pratikan akan mempelajari tentang
pengaruh frekuensi terhadap Induktor yang dialiri Arus AC (Bolak-balik). Disini
pratikan menggunakan sebuah software LiveWire untuk membuat suatu percobaan

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

dalam mengetahui perbedaan pada setiap frekuensi yang diberikan. Pada saat
frekuensi diberikan 10 Hz dengan nilai Induktor yang sama pada saat nilai tegangan
diberikan 5 v, 6 v, 7 v, 8 v, dan 9 v, maka nilai I terukur yang didapatkan pada percobaan
di livewire akan semakin meningkat. Semakin besar nilai tegangan yang diberikan
dan nilai Induktor dan nilai frekuensi nya yang tetap, maka nilai I terukur akan semakin
besar pula. Pada saat nilai frekuensinya dinaikkan menjadi 12 Hz, nilai I terukur yang
didapat semakin kecil disetiap perbandingan tegangan 5 v, 6 v, 7 v, 8 v, dan 9 v yang
diberikan. Namun pada saat nilai frekuensi diberikan 14 Hz dan 16 Hz, nilai I terukur
yang didapatkan tidak semakin turun atau kecil, tapi nilai yang didapatkan tidak stabil
pada setiap perbandingan tegangan 5 v, 6 v, 7 v, 8 v, dan 9 v yang diberikan. Mungkin
pada saat mengambil nilai tegangan maksimum nya tidak tepat pada sasaran di
percobaan software livewire yang digunakan. Jadi semakin besar nilai frekuensi atau
semakin kecil nilai frekuensi yang diberikan, maka belum tentu nilai I terukur tersebut
meningkat atau menurun. Tetapi tergantung pada saat mengambil nilai tegangan
maksimum nya yang didapatkan pada saat percobaan menggunakan software
livewire. Dan apabila nilai Induktor yang diberikan semakin kecil atau semakin besar,
maka akan berpengaruh terhadap nilai Iterukur yang didapatkan. Pada saat mencari nilai
Zterhitung yang akan mempengaruhi adalah nilai frekuensinya. Jika nilai frekuensi
semakin besar atau semakin kecil, maka nilai Zterhitung yang didapatkan akan semakin
besar atau kecil. Dan pada saat mencari nilai Z terukur, yang mempengaruhi adalah nilai
Iterukur yang didapatkan. Jika nilai Iterukur yang didapatkan semakin kecil, maka nilai
Zterukur yang didapatkan akan semakin besar pula. Karena pada saat mencari nilai
Zterukur adalah nilai tegangan dibagi dengan nilai Iterukur yang didapatkan pada percobaan
di livewire. Namun tegangan akan berpengaruh pulaq pada nilai Z terukur nya, semakin
besar nilai tegangan dan semakin kecil nilai I terukur nya, maka nilai Zterhitung akan
semakin besar didapatkan. Pada Zterhitung dan Zterukur nilai vang didapat akan berbeda

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

jauh, karena dari rumus Zterhitung dan rumus Zterukur sudah berbeda. Nilai Zterukur yang
didapatkan sesuai dengan data yang dipraktikkan, sedangkan nilai Zterhitung yang
didapatkan secara tertulis dan pada kenyataannya nilai kedua Z tersebut berbeda.

8. KESIMPULAN
1. Semakin besar nilai frekuensi dan induktor, maka akan semakin besar
pula nilai Zterhitung yang didapatkan. Begitu sebaliknya
2. Semakin besar nilai tegangan, maka nilai Zterukur akan semakin besar.
begitu sebaliknya.

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

3. Jika tegangan tetap dan nilai Iterukur semakin kecil, maka akan semakin
besar nilai Zterukur yang didapatkan. Begitu sebaliknya
4. Dengan tegangan yang sama dan nilai frekuensi semakin besar, maka
nilai Iterukur yang didapat akan semakin kecil.
5. Jika fekuensi semakin besar atau semakin kecil, maka nilai Iterukur
belum tentu semakin besar atau semakin kecil pula, karena tergantung
tegangan maksimum yang didapat.
6. Semakin besar atau kecil nya nilai Induktor yang diberikan, maka akan
berpengaruh terhadap nilai Iterukur yang didapat.
7. Semakin besar nilai tegangan dan nilai frekuensi yang tetap, maka
akan semakin besar pula nilai Iterukur yang didapat.

9. TUGAS DAN JAWABAN
1. Jelaskan mengapa Indonesia memakai frekuensi untuk sistem kelistrikan
sebesar 50 Hz?
2

2. Buktikan jika

L=

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

μr μo N A
?
l

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

3. Gambarkan induktor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah arus
AC, medan magnet dan fluksnya serta tentukan dimana kutub utara dan
kutub selatan pada inti besi nya?
4. Apa yang dimaksud dengan reluktansi, fluks bcoro, dan ampereturn?
5. Diketahui seutas kawat dengan spesifikasi resistansinya 2x10 -7 Ωm. Panjang
500 m. luas penampang 250 mm2. Kemudian kawat tersebut dibuat menjadi
induktor dengan XL = 10 Ω. Tentukan impedansi kawat ?
Jawab :
1.

Kalau ditanya MENGAPA, agak miris juga menjawabnya.
INGAT bahwa kita ini negara berkembang, merdeka 1945, setelah 350 tahun
dijajah Belanda, tambah 3.5 tahun oleh Jepang.
Kita TIDAK menciptakan melainkan hanya meneruskan menggunakan
tehnologi perlistrikan yg sudah ada.
Saat mulai mengenal listrik, semuanya 110 V 50 Hz (Jepang sampai
sekarang masih 110 V 50 Hz).
Pergantian menjadi 220 V adalah karena faktor ekonomi. PLN sangat
berhemat dengan merubah 110 menjadi 220.
Pada saat itu, tanpa merubah jaringan yg sudah ada, daya bisa di 2x
lipatkan.
Memang yg dirugikan pada saat itu adalah konsumen, harus
menambah trafo, merubah segala sesuatunya agar sesuai untuk 220 V.
Satu hal lagi yg penting, adalah harus ada Ground (Arde).
Namun semua itu adalah karena Negara kita ini yg sangat luas, berbentuk
kepulauan,pembangunan tidak merata, memerlukan jaringan distribusi yg
sangat panjang.
Masalah Frequency : 50 Hz, kembali kepada awal, semua mesin pertama yg

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

ada 50 Hz, bisa saja kalau negara kita begitu kaya rayanya & tidak dikorup,
kita ganti semua dengan yg baru 60 Hz.
Buat konsumen ini lebih baik, karena akan lebih halus gelombang nya,
lampu pijar akan lebih tenang, gambar TV akan lebih halus (sekarang sudah
keluar TV yg merubah freq gambar menjadi 100 ~ 200 Hz.)
Kalau Freq nya lebih kecil (misalkan 25), maka mata kita akan mampu
melihat lampu pijar berkedip 25 kali per detik.
(dikutip dari : https://id.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20101124103533AAiEgfK)
Frekuensi secara umum dapat diartikan sebagai jumlah kemunculan
suatu kejadian yang berulang pada suatu jangka waktu tertentu. Frekuensi
didefinisikan sebagai jumlah periode gelombang yang terjadi selama 1 detik.
Mengacu pada SI, satuan frekuensi adalah Hertz yaitu jumlah siklus per
detik. Nama ini diberikan sebagai penghargaan kepada Heinrich R. Hertz
atas kontribusinya pada bidang gelombang elektromagnetik.
Pada sistem tenaga listrik, istilah frekuensi diasoasikan dengan
frekuensi tegangan dan arus listrik. Frekuensi ini diperoleh dari kombinasi
jumlah putaran dan jumlah kutub listrik pada generator di pembangkit
listrik. Pada awal sejarah munculnya listrik, pemahaman terhadap frekuensi
tidak seperti yang sekarang ini kita semua pahami. Pada masa itu frekuensi
lebih dipahami sebagai banyaknya jumlah perubahan polaritas (alternasi)
per menit, akibatnya pada masa tersebut banyak kita temui frekuensi sistem
tenaga yang apabila kita ubah ke definisi frekuensi modern akan
menghasilkan angka yang tidak lazim, seperti 83 Hz atau 133 Hz.
Perkembangan Frekuensi pada Sistem Tenaga ListrikKita kembali ke sekitar
tahun 1890an dimana listrik masih baru mulai berkembang.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pada masa

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

itu listrik masih bersifat lokal, tidak ada transmisi jarak jauh, tidak ada
interkoneksi, dan beban utama adalah penerangan. Akibatnya adalah muncul
bermacam-macam frekuensi listrik yang beroperasi tergantung pada
perusahaan penyedia generator pada pusat pembangkit lokal.Di Amerika
Utara, Westinghouse memilih mengoperasikan generator buatannya pada
133 Hz, sementara Thompson-Houston (sebelum nanti namanya berubah
menjadi General Electric) menggunakan generator yang beroperasi
menghasilkan 125 Hz. Di Britania Raya, frekuensi sistem bervariasi mulai
dari 83 Hz hingga 133 Hz. Frekuensi yang beroperasi di eropa daratan juga
bervariasi mulai dari 30 Hz hingga 70 Hz. AEG dari Jerman menggunakan
frekuensi 40 Hz untuk mentransmisikan listrik sejauh 175 km ke Frankfurt,
MFO dari Swiss menggunakan frekuensi 50 Hz untuk mentransmisikan
listrik ke pabriknya, sementara Ganz dari Hungaria menggunakan 42 Hz
untuk melayani konsumen beban penerangannya.Begitu banyaknya
frekuensi yang muncul menawarkan kelebihan dan kekurangan masingmasing, disamping juga mengakibatkan kebingungan tersendiri. Beberapa
hal yang menjadi pertimbangan untuk mendapatkan frekuensi yang paling
tepat, sesuai dengan teknologi dan karakteristik sistem tenaga listrik jaman
tersebut, diantaranya:
1.

Frekuensi yang tinggi dengan pertimbangan transformator
Semakin tinggi frekuensi operasi maka ukuran transformator
akan semakin kecil. Keuntungan menggunakan frekuensi yang
lebih tinggi adalah biaya produksi transformator akan bisa
menjadi lebih murah.

2.

Frekuensi yang rendah dengan pertimbangan turbin-generator

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Generator-generator pada masa tersebut umumnya diputar
dengan menggunakan sabuk yang terhubung ke turbin, seperti
pada generator Westinghouse yang menghasilkan frekuensi 133
Hz.

Perkembangan

selanjutnya

adalah

menghubungkan

langsung turbin dengan generator pada 1 sumbu, namun
dengan teknologi pada masa itu hanya bisa apabila putaran
generator-turbin cukup rendah, artinya frekuensi listrik yang
dihasilkan juga rendah.
3.

Frekuensi dengan pertimbangan lampu penerangan
Beban utama yang dilayani sistem tenaga listrik pada saat itu
adalah beban penerangan. Beban penerangan menuntut
frekuensi

sistem

yang

tidak

rendah,

karena

akan

mengakibatkan lampu yang berkedip-kedip. Frekuensi sistem
harus tinggi supaya kedip pada lampu tidak lagi terasa oleh
mata manusia.
4.

Perkembangan teknologi motor listrik
Motor induksi mulai berkembang pada masa tersebut. Belum
adanya teknologi pengaturan kecepatan motor mengkibatkan
motor akan berputar proporsional dengan frekuensi sistem
tenaga listrik yang ada. Produsen motor listrik pada umumnya
adalah perusahaan yang juga membuat generator sehingga
cenderung untuk memproduksi motor listrik yang sesuai
dengan spesifikasi frekuensi generator yang diproduksinya
sendiri, misalnya MFO dari Swiss dengan sistem 50 Hz.
Apabila kita ingin menggunakan motor listrik tersebut, tentu

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

saja kita harus menyediakan sistem tenaga yang sesuai dengan
spesifikasi frekuensi motor tersebut.
Kompromi menjadi jalan tengah untuk mendapatkan
frekuensi terbaik dari sekian banyak persyaratan yang saling
berlawanan tersebut. Angka kompromi yang muncul pada masa
itu adalah frekuensi pada kisaran 50 – 60 Hz. Angka tersebut
cukup rendah untuk teknologi pembangkitan, cukup tinggi
untuk mendapatkan transformator yang sesuai, dan cukup
tinggi supaya kedip pada lampu penerangan tidak terasa.
Tidak cukup jelas alasan mengapa pada akhirnya sistem
tenaga listrik Eropa berkembang dengan menggunakan 50 Hz,
sedangkan sistem tenaga listrik di Amerika Utara berkembang
dengan menggunakan 60 Hz. Kembali pada faktor produsen
generator pada masa tersebut, selain itu sudah dimulainya
interkoneksi antar daerah yang bertetangga. Apabila suatu
daerah ingin digabungkan melalui interkoneksi, frekuensi yang
dipilih harus sama dengan frekuensi yang sudah ada
sebelumnya yaitu 50 Hz atau 60 Hz.
50 Hz dan 60 Hz

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Peta

pemakaian

jenis

frekuensi

di

dunia

(www.cites.illinois.edu)
Perdebatan lebih bagus mana 50 Hz atau 60 Hz akan selalu ada, dan
tidak akan pernah selesai. Para pengguna 60 Hz akan mengatakan bahwa
sistem 50 Hz tidak seefisien 60 Hz pada penyaluran daya, transformator 50
Hz membutuhkan belitan yang lebih besar, generator 50 Hz berputar lebih
lambat sehingga tidak seefektif generator 60 Hz. Di sisi lain, para pengguna
50 Hz akan mengatakan bahwa rugi-rugi pada transformator 60 Hz akan
lebih besar karena ada rugi-rugi yang tergantung frekuensi operasi, frekuensi
yang lebih tinggi akan membatasi ukuran konduktor pada transmisi tegangan
tinggi. Padahal, apabila kita lihat kembali sekian banyak frekuensi yang
pernah muncul pada awal-awal perkembangan listrik, baik 50 Hz atau 60 Hz
relatif sama saja dibandingkan dengan frekuensi rendah 25 Hz ataupun
frekuensi tinggi 133 Hz yang pernah muncul dan beroperasi.
Akibat interkoneksi yang semakin meluas serta faktor industrialisasi
dan kolonialisasi juga, sekarang ini frekuensi 50 Hz digunakan oleh
kebanyakan negara di dunia, sementara 60 Hz populer di negara-negara

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Amerika Utara. Jepang adalah kasus khusus karena menjadi negara yang
memiliki dua sistem frekuensi 50 Hz dan 60 Hz sekaligus.
(dikutip dari : https://konversi.wordpress.com/2011/12/10/antara-50-hz-dan60-hz/)
2. Induksi Diri (Self Inductance) sebuah induktor
Induktor menghasilkan induksi dengan cara membangkitkan induksi
emf (electro magnetic force) di dalam induktor itu sendiri akibat dari adanya
perubahan medan magnet. Di dalam rangkaian elektronika, ketika terjadi
induksi emf di dalam rangkaian, maka akan terjadi perubahan arus listrik yang
disebut induksi diri, Induksi diri induktor sering disebut emf (tegangan) balik.
Tegangan balik induktor ini memiliki arah yang berlawanan.
Induksi diri dapat ditulis secara matematik :

Di mana L adalah induksi diri (Henry), N : banyaknya lilitan, Φ : fluk
medan magnet (Weber) dan i adalah kuat arus listrik (A). Persamaan ini
berlaku hanya untuk induktor dengan 1 lapisan lilitan kawat.
Fluk medan magnet adalah kerapatan medan magnet yang dapat
dinyatakan :
Φ = B.A

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Di mana : Φ adalah fluks medan magnet (Weber) , B adalah kuat
medan magnet (Tesla) dan A adalah luas penampang yang dilewati oleh
medan magnet (m2).
Maka induktansi sebuah induktor dapat ditulis ulang menjadi :

Untuk induktor dengan inti udara, kuat medan magnet dapat
dinyatakan dengan persamaan :

Dengan N adalah banyaknya lilitan, i : arus listrik yang mengalir, l :
panjang lilitan dan µ0adalah permeabilitas ruang kosong (4π x 10-7). Maka
persamaan induktansi induktor dapat ditulis menjadi :

Di mana : L adalah induktansi induktor (Henry); µ0 adalah
permeabilitas ruang hampa (4π x 10-7); N adalah banyaknya lilitan, A adalah
luas penampang induktor (m2) dan l adalah panjang lilitan (m).
Jadi induktansi sebuah induktor berbanding kuadratik terhadap jumlah
lilitan dan luas penampang induktor, tetapi berbanding terbalik dengan

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

panjang lilitan induktor. Untuk meningkatkan induktansi induktor dapat
dilakukan dengan mengganti inti udara dengan inti logam.
Induksi antara 2 induktor

Gambar 8 dua buah induktor yang saling berdekatan
Gambar 8 menunjukan 2 buah induktor yang saling
berdekatan. Induktor 1 dihubungkan dengan arus listrik AC maka pada
induktor 1 akan timbul fluks medan magnet. Akibatnya pada induktor
2 akan terinduksi oleh medan magnet sehingga timbul tegangan dan
arus listrik. Prinsip ini disebut mutual induksi. Besar Mutual induksi
ini dapat dihitung dengan persamaan :

Di mana µ0 adalah permeabilitas udara yang memisahkan
kedua induktor, µr permeabilitas bahan inti induktor, N1 dan

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

N2 adalah jumlah lilitan induktor 1 dan induktor 2, A luas penampang
induktor dalam hal ini kedua induktor memiliki luas penampang yang
sama dan l adalah panjang induktor.

Gam
bar 9 dua buah induktor yang dipasang pada satu buah inti besi
Mutual induksi untuk induktor 2 terhadap induktor 1 yang
dipasang pada satu inti seperti pada gambar 9 adalah

Di mana l1 adalah panjang induktor 1, N2 adalah banyaknya
lilitan pada induktor 2
Sebaliknya mutal induksi untuk induktor 1 terhadap induktor 2

adalah :
Besar kedua mutual induksi ini sama sehingga dapat ditulis
M12 = M21 = M
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Induktansi kedua induktor adalah :

(dikutip

dari

:

https://djukarna.wordpress.com/2014/10/24/teori-dasar-

induktor/)
3.

4. a. Reluktansi
Reluktansi adalah seberapa sulit garis gaya magnet melewati sebuah
benda. Secara teknis, reluktansi adalah sebuah ukuran kebalikan dari
benda yang memiliki fluks magnet.
Contoh: Besi dan baja memiliki reluktansi yang rendah dan udara
memiliki reluktansi tinggi.
Sumber : http://anistkr.blogspot.co.id/2014/10/magnet.html
b. Flux bocor

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Fluks Bocor; kebocoran fluks terjadi karena ada beberapa fluks yang
tidak menembus inti besi dan hanya melewati salah satu kumparan
transformator saja. Fluks yang bocor ini akan menghasilkan induktansi
diri pada lilitan primer dan sekunder sehingga akan berpengaruh
terhadap nilai daya yang disuplai dari sisi primer ke sisi sekunder
transformator.

ɸp = ɸm + ɸLP
Dimana : ɸp = Total fluks primer rata-rata.
ɸm = Fluks bocor yang menghubungkan primer ke sekunder.
ɸLP = Fluks bocor pada kumparan primer.
ɸs = ɸm + ɸLs
Dimana : ɸp = Total fluks primer rata-rata.
ɸm = Fluks bocor yang menghubungkan primer ke sekunder.
ɸLP = Fluks bocor pada kumparan primer.
Sumber : http://eleketra-power.blogspot.co.id/
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

c. Ampere turn
Ampere –turn Ni ini dikenal sebagai gaya gerak magnet
(ggm) dan dinyatakan dengan notasi Á.
Gaya gerak magnet (ggm) adalah perbedaan potensial magnet
yang cenderung menggerakkan fluks disekitar cincin toroidal.
Gerak fluks disekitar cincin, selain ditentukan oleh besaran
ggm, juga merupakan fungsi dari tahanan inti besi yang
membawa fluks tersebut . Tahanan inti besi itu disebut
reluktansi  dari rangkaian magnet.
Sumber

:

https://thedemon09.wordpress.com/2008/12/30/hukum-ampere/
5.

ρ=2 ×10−7 Ωm

Diketahui:

l=500 m
2

−6

A=250m m =250 ×10 m

2

R=?

Jawaban :

R= ρ×

l
A
−7

R=2 ×10 ×

500
250 ×10−6

R=2 ×10−7 ×2 ×10−6
−1

R=4 ×10 atau R=0,4 Ω

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

DAFTAR PUSTAKA
Korp Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul
Pratikum Fenomena Medan Elektromagnetik. Inderalaya : Jurusan Teknik
Elektro Universitas Sriwijaya
Yuliamath. 2012. SK-2 listrik arus bolak-balik https://yuliamath.files.wordpress.com
/2012/11/sk-2_listrik-arus-bolak-balik.doc (diakses pada tanggal 14 September
2015)
______. 2012. Analisa Arus AC pada Induktor, http://elektronika-dasar.web.id/teorielektronika/analisa-arus-ac-pada-induktor/ (diakses pada tanggal 14 September
2015)
______.2015. Pengertian Induktor, http://bagi-ilmuelektronika.blogspot.co.id/2015
/02/pengertian-induktor.html (diakses pada tanggal 14 September 2015)
______. 2015. Reaktansi Induktif pada Rangkaian AC, http://bagi-ilmu- elektronika.
blogspot.co.id/2015/03/reaktansi-induktif-pada-rangkaian-ac.html (diakses
tanggal 14 September 2015)

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

LAMPIRAN


GRAFIK
o Pada frekuensi 10 Hz dan Induktor 1.4 H

o Pada frekuensi 12 Hz dan Induktor 1.4 H

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

o Pada frekuensi 14 Hz dan Induktor 1.4 H

o Pada frekuensi 16 Hz dan Induktor 1.4 H

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015



GAMBAR LIVEWIRE
-

Pada frekuensi 10 Hz dan Induktor 1.4 H

o Tegangan 5 volt

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

o Tegangan 6 volt

o Tegangan 7 volt

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

o Tegangan 8 volt

o Tegangan 9 volt

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

-

Pada frekuensi 12 Hz dan Induktor 1.4 H

o Tegangan 5 volt

o Tegangan 6 volt

AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

M.FADHIL ZUHDI
03041281320014
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

o Tegangan 7 volt