INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya arus listrik pada suatu penghantar karena perubahan fluks magnetik atau perubahan medan magnet. Gaya gerak listrik yang timbul disebut GGL induksi Arus listrik yang dihasilkan disebut arus induksi.

1. Fluks magnetik • Fluks magnetik : banyaknya garis-garis gaya magnet yang menembus bidang secara tegak lurus. • Rumus : ɸ = B A • Jika induksi magnetik B tidak saling tegak lurus dengan bidang A, maka fluks magnetik menjadi: • ɸ = B A cos θ

ɸ = B A cos θ • Keterangan : • ɸ = fluks magnetik ( Wb ) • B = Induksi magnetik ( Tesla = T ) • A = luas bidang ( m2 ) • θ= sudut antara induksi magnet dengan arah garis normal bidang

2. Hukum Faraday • Besar GGL Induksi yang terjadi pada suatu kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik dan jumlah lilitan • Dirumuskan : ɛ = - N Δɸ/Δt • Ket : ɛ = ggl induksi (volt) N = jumlah lilitan Δɸ = perubahan fluks magnet ( Wb ) Δt = selang waktu ( s )

Perubahan fluks magnetik dapat terjadi karena : • Perubahan induksi magnet B • Perubahan luas bidang A • Perubahan sudut θ

3. Hukum Lenz • Hukum Lenz berbunyi : arah arus induksi sedemikian rupa sehingga berlawanan arah dengan perubahan yang dihasilkannya. • Dengan kata lain, arah arus induksi yang tejadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang menentang penyebab perubahan medan magnet tersebut.

4. Ggl induksi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet Besar ggl induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet : • Sebanding dengan besar medan magnet (B) • Sebanding dengan kecepatan gerak kawat penghantar (v) • Sebanding dengan panjang kawat penghantar (ℓ). ɛ = B ℓ v

5. Ggl induksi diri (Hk.Henry) • Apabila arus yang mengalir pada suatu penghantar berubah tiap waktu, maka pada penghantar akan timbul ggl induksi diri. • Besar ggl induksi diri sebanding dengan laju perubahan kuat arus. • Dirumuskan :

Besar induktansi diri suatu penghantar Dirumuskan: Dengan : L = Induktansi diri (H) N= jumlah lilitan ɸ=fluks magnetik (Wb) I = kuat arus listrik (A)

Besar induktansi diri pada solenoida : Dengan : µo = 4Π.10-7 Wb/Am A = luas bidang kumparan ℓ = panjang solenoida

PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK • Generator Generator merupakan alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. • Besar ggl induksi pada generator : • Ɛ = ɛmaks sin ωt • Ɛ = NBAω sin ωt

Generator terdiri dari: • Generator AC (alternator = generator arus bolak-balik ) Terdiri dari 2 cincin belah atau komutator • Generator arus searah (genaror DC) Terdiri dari satu cincin belah

2. Transformator (Trafo)Transformator adalah alat untuk mengubah tegangan (AC) a) Trafo Step Up : untuk menaikan tegangan ( Vp < Vs , Np < Ns , Ip > Is ) b) Trafo step down : untuk menurunkan tegangan. ( Vp > Vs , Np > Ns , Ip < Is )

Persamaan trafo • Efisiensi Trafo : • ή = ( Ps/Pp ) 100% • ή = (Vs.Is/Vp.Ip) 100% • Untuk trafo ideal efisiensi nya =100% berlaku : Pp = Ps Vp.Ip = Vs.Is atau Vp/Vs = Is/Ip Vp/Vs = Is/Ip = Np/Ns

Persamaan Transformator :

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK