Memformulasikan konsep induksi elektromagnetik Faraday

1. STANDAR KOMPETENSI 7. Menerapkan konsep kelistrikan (baik statis maupun dinamis) dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi KOMPETENSI DASAR 7.8 Memformulasikan konsep induksi faraday dan arus bolak-balik, keterkaitannya, serta aplikasinya INDIKATOR • Memformulasikan konsep induksi elektromagnetik Faraday • Mengaplikasikan konsep induksi elektromagnet Faraday pada persoalan fisika sehari-hari seperti generator listrik, kepala (head) kaset, induktor dan transformator • Memformulasikan arus dan tegangan bolak-balik serta parameter-parameternya • Memecahkan persoalan rangkaian AC sederhana yang terdiri atas R, L dan C menggunakan diagram fasor • Menjelaskan peristiwa resonansi pada rangkaian RLC dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari

2. INDUKSI ELEKTROMAGNETIK dibuat oleh Drs.U.Rachmat SMUN 1 Jkt: ? PENGHANTAR YANG MENGALAMI PERUBAHAN MEDAN MAGNET MENGHASILKAN ARUS LISTRIK GAYA GERAK LISTRIK LISTRIK atau DISEBUT GGL INDUKSI /IMBAS GGL INDUKSI GGL INDUKSI DIRI ARUS INDUKSI

3. Besarnya GGL imbas yang dihasilkan : GGL INDUKSI ( Magnet digerakkan) DF = F2- F1 Dt = t2- t1 JARUM TIDAK MENYIMPANG MENANDAKAN BAHWA DALAM KUMPARAN KAWAT TIDAK TERDAPAT ARUS INDUKSI DF = DB.A Contoh Soal JARUM MENYIMPANG MENANDAKAN BAHWA DALAM KUMPARAN KAWAT TERDAPAT ARUS INDUKSI. HAL INI TERJADI KARENA KAWAT MENGALAMI PERUBAHAN FLUKS MAGNETIK DF = DB.A sin

4. PERUBAHAN FLUKS YANG DIALAMI PENGHANTAR (KAWAT) DENGAN CARA MAGNET DIGERAKKAN

5. PERUBAHAN FLUKS YANG DIALAMI PENGHANTAR (KAWAT) DENGAN CARA MENGGERAKKAN KAWAT

6. Suatu kumparan kawat terdiri dari 500 lilitan dengan diameter 10 cm. Kumparan ini diletakkan dalam medan magnetik homogen yang berubah-ubah dari 0,2 menjadi 0,6 wb /m2 dalam waktu 5 milisekon. Hitunglah GGL imbas yang terjadi dalam kumparan ? Jawab: • Penyelesaian: A =  .r2 = 3,14 x 5.10-2 • = 7,85.10-3 m2 . • DF = DB. A • = 0,4 x 7,85.10-3 • = 3,14.10-3 wb • Diketahui : N = 500 ; d = 10 cm • r = 5 cm = 5.10-2 m • B = 0,6 – 0,2 = 0,4 wb/m2 . D t = 5ms = 5.10-3 s Ditanyakan : e

7. Suatu kumparan kawat terdiri dari 30 lilitan ,me-miliki hambatan 60  . Kumparan ini diletakkan dalam medan magnet yang memiliki fluks magnetik berubah terhadap waktu menurut persamaan F = (t + 2)2. F dalam weber dan t dalam sekon. Hitunglah GGL induksi dan arus yang ada dalam kumparan pada saat : a. t = 1 s b. t = 3 s Penyelesaian:untuk t = 1 s ; DF/D t = 2(t +2) = 2(3)= 6 wb Jawab: Diketahui : N = 30 ; R = 60 . F = (t + 2)2 e = - 30x6 = - 180 volt Arus I = e /R = -180/60 = -3 A untuk t = 3 s ; DF/D t = 2(t +2) = 2(5)= 10 wb Ditanyakan : e dan i e = - 30x10 = - 300 volt Arus I = e /R = -300/60 = -5 A

8. B Kawat digerakkan dalam medan magnet  = B.l.v sin i =  /R i v  F i  = -B.l.v sin sin = 90 =1  = -B.l.v  = - NB.l.v Contoh Soal

9. Sebuah kawat panjang 40 cm bergerak dengan kecepatan 15 m/s dalam magnet homogen 0,25 wb/m2 . Tentukan besarnya GGL imbas yang timbul dalam kawat, jika kawat memotong garis gaya magnet dengan sudut sebesar : a. 900 b. 300 V = 2 m/s F Jawab: Jika besarnya medan magnet 0,4 T, dan hambatan kawat yang digerakkan 20 . Hitunglah : a.GGL induksi pada ujung kawat merah b. besar dan arah arus di kawat merah B= 0,25 wb/m2  l=40 cm=0,4 m Jawab: a.  = B.l.v.sin90 =0,4.0,20.2.1 =0,16 volt v =15 m/s • Untuk  = 900 • = B.l.v.sin90 =0,25.0,4.15.1 = 1,5 volt b. i =/R = 0,16/20 = 0,008 A = 8 mA b. Untuk  = 300  = B.l.v.sin30 =0,25.0,4.15.1/2 = 0,75 volt ARAH ARUS DARI BAWAH KE ATAS

10. GGL INDUKSI DIRI

11. m o .N .A 2 L = l W = Li 2 ½ INDUKTANSI DIRI (L) l A N Henry ENERGI DALAM KUMPARAN Volt

12. Suatu kumparan dialiri arus 10 A. Kemudian sekelar yang menghubung-kan arus menuju kumparan diputus sehingga arus dalam kumparan nol dalam selang waktu 0,2 detik. Jika induktansi kumparan 0,5 H, tentukan besarnya GGL induksi diri yang terjadi pada ujung -ujung kumparan Diketahui : i1=10 A ; i2=0 ; t=0,2 s L = 0,5 H  Ditanya : Jawab :

13. 2 m m . .N .A o r L = l m 2 .N .A L = l Sebuah kumparan terdiri dari 300 lilitan , luas penampangnya 9 cm2 dan panjangnya 25 cm. Jika kumparan diisi bahan dengan permeabilitas relatif 500 Hitunglah : a. Induktansi diri kumparan b. GGL induksi diri dalam kumparan jika dialiri arus 10 A yang diputus-putus dalam selang waktu 0,002 s c. Eenergi yang tersimpan • L -  - W i =10 A ; t =0,002 s mr = 500 ; l = 0,25 m; A = 9 cm = 9.10 -4 m2 Diketahui : Ditanya : b. GGL induksi diri Jawab : a. Induktansi diri ( L )mr = m/mo m = mr.mo e =-1000 volt c. Energi yang tersimpan W = ½ Li2 = ½ 0,2.102 W = 10 J L = 0,2 H

14. e = NBAw GENERATOR AC Generator-tangan

15. e = NBAw GENERATOR DC electric_generator

16. Osiloskop

17. MOTOR-DC

18. ggl-induksi

20. Transformator E1 E2 = N1 N2 Primer/ input E1= Tegangan input (volt) E2 = Tegangan Output (volt) N1 = jumlah lilitan Primer N2 = Jumlah lilitan Sekunde i1 = Arus primer/input (A) i2 = Arus Sekunder/Output (A) P1 = Daya Input (watt) P2 = Daya Output (watt) h = Daya guna/efisiensi (%) Skunder/ output h = P2/P1 P1 = E1. i1 P2 = E2. i2 N2 > N1 N1 > N2 Contoh trafo

23. Trafo-Primary Trafo-Weld a Nail Vertical Transformer

24. GENERATOR-DC

25. GGL -Induction