GGL Induksi Michael Faraday ( ), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya

Transkripsi

1 GGL Induksi Michael Faraday ( ), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapatmenimbulkan arus listrik. Untuk membukikan kebenaran hipotesis Faraday. Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkanjarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utaramagnet digerakkan mendekai kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer idak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Perisiwa imbulnya arus listrik seperi itulah yang disebut induksi elektromagneik. Adapun beda potensial yang imbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi. Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan seperi berikut. Jika kutub utara magnet didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal yang samajuga akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab imbulnya GGL induksi adalah perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi olehkumparan. Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan luks magneik yang dilingkupi kumparan. Arinya, makin cepat terjadinya perubahan luks magneik, makin besar GGL induksiyang imbul. Adapun yang dimaksud luks nmgneik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang. Generator Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagneik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday. Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi kineik menjadi energi listrik. Energi kineik pada generator dapat juga diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolakbalik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas. DOWNLOAD MATERY PERTEMUAN KE9 FISIKA DISINI Generator AC Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC.

2 OIeh karena itu, arus induksi yang diimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi yang diimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara: *. memperbanyak lilitan kumparan, *. menggunakan magnet permanen yang lebih kuat. *. mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan ini besi lunak ke dalam kumparan. Contoh generator AC yang akan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi pada kumparan.jika sebuah lampu pijar (lampu sepeda) dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksiac. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda makin kencang). Generator DC Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arusinduksinya idak berubah. Hal ini disebabkan cincinyang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator). Transformator Agar idak berbahaya tegangan yang inggi itu harus diturunkan terlebih dahulu sebelum arus listrik disalurkan ke rumah-rumah penduduk. Pada umumnya tegangan listrik yang disalurkan ke rumah-rumah penduduk ada dua macam, yaitu 220volt dan 1l0 volt. Alat yang digunakan untuk menurunkan tegangan disebut transformator. Bagian utama transformator adalah dua buah kumparan yang keduanya dililitkan pada sebuah ini besi lunak. Kedua kumparan tersebut memiliki jumlah lilitan yang berbeda. Kumparan yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC disebutkumparan primer, sedangkan kumparan yang lain disebut kumparan sekunder. Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC (dialiri arus listrik AC), besi lunak akan menjadi elektromagnet. Karena arus yang mengalir tersebut adalah arus AC, garis-garis gaya elektromagnet selalu berubah-ubah. Oleh karena itu, garis-garis gaya yang dilingkupi oleh kumparan sekunder juga berubah-ubah. Perubahan garis gaya itu menimbulkan GGL induksipada kumparan sekunder. Hal itu menyebabkan pada kumparan sekunder mengalir arus AC (arus induksi). Berdasarkan rumus di atas kita dapat rnembedakan transformator menjadi dua macam. yaitu transformator step up dan transformator step down. Transformator.step up adalah transformator yang jumlah lilitan primernya lebih kecil dari pada lilitan sekunder. Oleh karena itu, transformator step up dapat digunakun untuk menaikkan tegangan AC. Induksi Elektromagneik Induksi elektromagneik adalah perisiwa imbulnya arus listrik akibat adanya perubahan luks magneic. Fluks magneic adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang. A. Terjadinya GGL induksi Induksi Elektromagneik

3 Seorang ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday memiliki gagasan bahwa medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1821 Michael Faraday membukikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada idaknya arus listrik yang mengalir. Gaya gerak listrik yang imbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garisgaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan perisiwanya disebut induksi elektromagneik. Faktor besar GGL Induk Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu: (1) Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang imbul semakin besar. (2) Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang imbul juga semakin besar. (3) Kekuatan magnet, Semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang imbul juga semakin besar. B. Penerapan induksi elektromagneik Induksi elektromagneik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagneik adalah generator dan dinamo. 1. Generator Generator AC dan DC Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC), dan generator arus bolak-balik (AC). Genarator AC sering disebut alternator. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda, sedangkan ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Bagian generator yang berputar disebut rotor, sedangkan bagian generator yang idak berputar disebut stator. 2. Dinamogenerato Dinamo Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolakbalik (AC). Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang idak bergerak disebut stator. Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan satu cincin yang dibelahmenjadi dua yang disebut cincin belah (komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan pada rangkaian luar dinamo berupa arus searah walaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun, pada dynamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua cincin). Penerapan Induksi Elektromagneik PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Pada induksi elektromagneik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagneik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagneik adalah generator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan magnet. Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan. Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi pada kumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itu menyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-

4 menerus dengan pola yang berulang secara periodik A. Generator Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan generator DC memutar kumparan di dalam medan magnet tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arus searah. Ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi generator DC dengan cara menggani cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah generator AC kumparan berputar di antara kutub- kutub yang tak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan. Kedua kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. Kedua ujung kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat pada seiap cincin. Kumparan merupakan bagian generator yang berputar (bergerak) disebut rotor. Magnet tetap merupakan bagian generator yang idak bergerak disebut stator. Bagaimanakah generator bekerja? Keika kumparan sejajar dengan arah medan magnet (membentuk sudut 0derajat), belum terjadi arus listrik dan idak terjadi GGL induksi (perhaikan Gambar 12.2). Pada saat kumparan berputar perlahan-lahan, arus dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudut 90 derajat. Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus dan GGL makin berkurang. Keika kumparan mem bentuk sudut 180 derajat kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet, maka Putaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi dengan arah yang berlawanan. Pada saat membentuk sudut 270 derajat, terjadi lagi kumparan berarus tegak lurus dengan arah medanmagnet. Pada kedudukan kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum lagi, namun arahnya berbeda. Putaran kumparan selanjutnya, arus dan tegangan turun perlahanlahan hingga mencapai nol dan kumparan kembali ke posisi semula hingga memb entuk sudut 360 derajat. B. Dinamo Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolakbalik (AC). Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang idak bergerak disebut stator. Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan satu cincin yang dibelahmenjadi dua yang disebut cincin belah (komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan pada rangkaian luar Dinamo berupa arus searah walaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun, pada dinamo arus bolak-balik menggunakan cincinganda (dua cincin). Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar rotor adalah roda sepeda. Jika roda berputar,kumparan atau magnet ikut berputar. Akibatnya, imbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan dan arus listrik mengalir. Makin cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi dan arus listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu, nyala lampu makin

5 Please download full document at Thanks