Transcript Induksi elektromagnetik kelompok IV

OLEH :
DIANA V SIMANJUNTAK
FITRI SIMAMORA
NURCAHAYA
PURNAMA SIBARANI
SIMON PURBA
YOS MANULLANG
Hukum LENZ
Fluks Magnetik
Hukum Induksi
FARADAY
INDUKSI
ELEKTROMAGNETIK
Generator Listrik
GL Arus Bolak Balik
Arus dan tegangan Bolak
balik
Rangkaian R, L, C
Induktansi
Transformator
Step Up
Step down
Induksi elektromagnetik
adalah gejala munculnya
arus listrik pada suatu
penghantar karena
pengaruh medan magnetik
yang berubah
“Banyaknya garis garis medan magnetik yang
menembus permukaan bidang secara tegak
lurus”
Φ = B . A cos θ
Φ : Fluks Magnetik (Wb=Weber)
B : Induksi Magnetik (T atau Wb/m2
)
A : Lus Permukaan Bidang (m2 )
Θ : Sudut antara B dengan normal
bidang (rad atau derajat)
“GGL Induksi yang timbul antara ujung ujung
loop suatu penghantar berbanding lurus
dengan laju perubahan fluks magnetik yang
dilingkupi oleh loop penghantar tersebut”
ε : ggl induksi (V)
N : Jumlah lilitan
kumparan
ΔΦ :Perubahan fluks
magnetik(Wb)
Δt : Interval waktu(s)
“ Arah arus induksi akibat ggl induksi pada suatu
rangkaian adalah sedemikian rupa sehingga
menimbulkan medan magnetik induksi yang
menentang perubahan medan magnetik(arus induksi
berusaha mempertahankan agar fluks magnetik total
adalah konstan)”
ε = - Blv sin θ ε= ggl induksi
B = medan magnet
L = panjang kawat
v = kec gerak kawat
A.
PERUBAHAN LUAS BIDANG KUMPARAN
ε = - Blv sin θ
B. PERUBAHAN INDUKSI MAGNETIK
ε = -NA ∆B
∆t
C. PERUBAHAN SUDUT
ε = NAB ω sin ωt
Fluks magnetik yang dilingkupi oleh
suatu kumparan berkurang dari 0,5
Wb menjadi 0,1 Wb dalam waktu 5
sekon. Kumparan terdiri atas 200
lilitan dengan hambatan 4 ohm.
Berapakah kuat arus listrik yang
mengalir melalui kumparan?
Dik : Φ1 = 0,5 Wb
Φ2 = 0,1 Wb
N = 200 lilitan
R = 4 ohm
t = 5 sekon
Dit : I ... ?
Jawab : ε = -N ∆ Φ
∆t
ε = - 200 (0,5-0,1)
5
ε = -16 V
Maka, I
I = ε/R
I = 16/4
I=4A
Sebuah kawat panjangnya 5m
bergerak tegak lurus pada
medan magnetik dengan
kecepatan 10m/s, pada ujung
ujung kawat timbul beda
potensial 2,5 V. Tentukan
besarnya induksi magnetik!
Dik : l = 5 m
v = 10 m/s
ε = 2,5 V
Dit : B ... ?
Jawab : ε = B. l. V
2,5 = B x 5 x 10
B = 0,05 T
Berapakah fluks magnetik
yang melalui suatu solenoida
yang panjangnya 40
cm,berjari-jari 2,5 cm,
memiliki 600 lilitan, dan
memberikan arus 7,5 A
Medan magnet di dalam solenoida:
B = μ0 n lB
= (4π x 10-7 T.m/A)(600 lilitan/0,40 m)(7,5 A)
= 1,41 x 10-2 T
Karena medan magnet pada dasarnya
konstan diseluruh luaspenampang kumparan,
fluks magnetik:
φB = NBA = (600)(1,41 x 10-2 T)(π x 0,00252 m)
= 1,66 x 10-2 Wb
1. Generator Listrik arus bolak balik
(alternator) dan generator listrik arus searah
c = NAB ω sin ωt
ε= ggl induksi
N= jumlah lilitan
A= luas bidang kumparan
B= kecepatan sudut kumparan
ω= kecepatan sudut kumparan
t= waktu
2. Generator arus searah
Besarnya tegangan generator
berbanding
lurus dengan :
-Konstanta konstruksinya ( C ).
-Kuat medan magnet / fluks ( Φ ).
-Jumlah putaran (n)
E = C n Φ atau
E=Blv
Transformator(trafo) merupakan suatu
peralatan listrik yang digunakan untuk
mengubah besaran tegangan arus listrik bolak
balik (AC), seperti menaikkan atau menurunkan
tegangan listrik (voltase).
Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan
hukum Ampere dan hukum Faraday, yaitu arus
listrik dapat menimbulkan medan magnet dan
sebaliknya medan magnet dapat menimbulkan arus
listrik
Dalam transformator terdapat perhitungan untuk
menentukan jumlah lilitan primer dan sekunder
agar dapat dihasilkan keluaran dengan tegangan
rendah
dan arus besar. Rumus yang digunakan adalah :
NP/NS =VP/VS =IS/IP
Keterangan :
 Np = Jumlah lilitan primer
 Ns = Jumlah lilitan sekunder
 Vp = Tegangan Input (primer)
 Vs = Tegangan Output (sekunder)
 Ip = Arus primer (Input)
 Is = Arus Output (sekunder)
1 Step-Up
Transformator step-up adalah transformator yang
memiliki lilitan
sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga
berfungsi
sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui
pada
pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang
dihasilkan
generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam
transmisi
jarak jauh.
Ciri-cirinya : VP<VS,NP<NS dan IP>IS

2 Step-Down
 Transformator step-down memiliki lilitan
sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer,
sehingga berfungsi sebagai penurun
tegangan. Transformator jenis ini sangat
mudah ditemui, terutama dalam adaptor ACDC. Ciri-ciri: VP>VS,NP>NS dan IP<IS.
“Besarnya ggl induksi sebanding dengan laju
perubahan arus terhadap waktu”
Secara matematis
ε ̴ -L dI
dt
Maka : ε =̴ -L dI
dt
Suatu induktor memiliki induktansi
diri sebesar 1 henry apabila
perubahan arus listrik 1 A dalam 1 s
pada kumparan tersebut
menimbulkan ggl induksi sebesar 1
V
Dimana:
L = Induktansi diri dalam solenoida atau toroida
μ˳ = permeabilitas vakum (4
N = Jumlah lilitan
ᶩ = panjang solenoida dan toroida
Apabila energi dalam suatu kapasitor
tersimpan dalam bentuk medan listrik, maka
energi dalam suatu induktor tersimpan dalam
bentuk medan magnetik.
Energi yang tersimpan di induktor ekivalen
dengan usaha yang dibutuhkan untuk
mengalirkan arus melalui induktor, dan juga
medan magnet:
W=
½LI2
W = Energi dalam
suatu induktor (J)
L = Induktansi
Induktor(H)
I = arus Listrik(A)
Sebuah generator armaturnya berbentuk
bujursangkar dengan sisi 8 cm dan terdiri
atas 100 lilitan. Jika armaturnya berada
dalam medan magnet 0,5 T, berapakah
frekuensi putarnya supaya menimbulkan
tegangan maksimm 20 volt?
Dik : ε= 20 V
A = 8 x 8 = 64 cm2 = 64 x 10-4 m-2
B = 0, 5 T
N = 100 lilitan
Dit : f ... ?
Jawab : ε= N B A ω
=NBA2πf
f=
ε
NBA2 π
f=
20
(100)(0,5)(64x10-4 )(2)(3,14)
f = 9,95 Hz
SEKIAN DAN TERIMAKASIH 
BYE
