Transcript Keterangan

INDUKTOR / KUMPARAN
ILHAM, S.Pd.
Pengertian :
Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan magnet.
Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan
kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut
konduktansi.
Satuan induktansi adalah henry (H) atau milihenry (mH).
1. Identifikasi Jenis-Jenis Induktor:
Gambar 2 : Simbol dan bentuk Fisik Induktor
2. Kegunaan Induktor dalam Sistem Elektronik
Gambar 3 : Induktor dalam sistem elektronik
3. Terjadinya Medan Magnet
Induktansi Searah
Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis-garis gaya magnet.
Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari
kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama yang
membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah
garis-garis gaya magnet, dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah
gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut.
Gambar 4 : Induktor terhubung sumber tegangan DC
Induktansi Bolak-balik
Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu
kumparan (L1) diberi arus listrik AC, pada L1 akan terjadi fluks magnet. Fluks
magnet ini akan melalui kumparan kedua (L2) dan akan membangkitkan emf
(elektro motorive force) pada kumparan L2. Efek seperti ini disebut induksi
timbal balik ( mutual induction ). Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada
transformator daya.
Gambar 5 : Induktor terhubung sumber tegangan AC
Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi
induktif. Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm.
XL = 2πfL
Keterangan :
π adalah konstanta (3.14)
f adalah frekwensi arus bolak-balik ( Hz)
L adalah Induktansi ( Henry )
∞ adalah kecepatan sudut ( 2πfL)
XL adalah reaktansi induktif ( Ω )
4. Pengisian Induktor
Bila kita mengalirkan arus listrik (I), maka terjadilah garis-garis gaya magnet .
Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat
dari kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama
membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan
jumlah garis-garis gaya magnet dan berbanding lurus dengan hasil kali dari
jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan
tersebut. Contoh rangkaian :
Gambar 6 : Rangkaian Pengisian Induktansi dengan
tegangan DC
Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak
listrik (ggl) induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase
sebesar Л /2 = 900 dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 900. 2Лf
merupakan perlawanan terhadap aliran arus
Gambar 7 : Rangkaian Pengisian Induktasi
dengan tegangan AC
5. Pengosongan Induktor
Bila arus listrik (l) sudah memenuhi lilitan, maka terjadilah arus akan
bergerak berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan
medan magnet dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan
fungsi dari lilitan tersebut makin tinggi nilai L ( induktansi) yang dihasilkan
maka makin lama proses pengosongannya.
Gambar 8 : Rangkaian Pengosongan Induktasi
6. Menghitung Impedansi Induktor
Setelah diperoleh nilai XL maka Impedansi dapat di hitung :
Z disebut impedansi Seri dengan satuan Ω (ohm)
V
VL
Dari gambar vektor disamping, sudut antara V
dengan VR disebut sudut fase atau beda fase.
Cosinus sudut tersebut disebut dengan faktor
daya dengan rumus:
VR
I
Gambar 9 : Diagram Vektor
Sehingga yang dimaksud dengan factor daya adalah :
-Cosinus sudut yang lagging atau leading.
-Perbandingan R/Z = resistansi / impedansi
-Perbandingan daya sesungguhnya dengan daya semu.
7. Sifat Induktor terhadap arus AC dan DC
Gambar 10 :Rangkaian induktor terhadap AC
Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak
listrik (ggl) induksi yang besarnya:
bila e = Em sin ωt, maka:
e = Em sin ωt
i = Im sin (ωt – 90), maka:
Besarnya XL = 2.Л.f. L dengan ketentuan :
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
Л adalah 3, 14
f adalah frekuensi (Hz)
L adalah induktansi (H)
8. Rumus yang Berhubungan dengan Induktor
a. Jumlah Lilitan Kawat sebuah Induktor
Keterangan :
N adalah jumlah lilitan
p adalah panjang kawat (centi meter)
r adalah jari-jari kawat (centi meter)
L adalah induktansi ( henry )
b. Reaktansi Induktif
XL = 2πfL
Keterangan :
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
Л adalah 3, 14
f adalah frekuensi (Hz)
L adalah induktansi (H)
c. Menghitung Impedansi Rangkaian R L seri
Keterangan :
Z adalah impedansi
R adalah hambatan (Ω)
L adalah induktansi ( henry )
d. Menghitung Impedansi Rangkaian R L paralel
Keterangan :
Z adalah impedansi
R adalah hambatan (Ω)
L adalah induktansi ( henry )
e. Nilai Faktor Kualitasnya (Q)
Keterangan :
Q adalah factor qualitas
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
R adalah Resistansi (Ω)
f. Rangkaian L dan C Seri :
Keterangan :
Q adalah factor daya
V1 adalah tegangan (V)