FISIKA. Sesi INDUKSI ELEKTROMAGNETIK A. FLUKS MAGNETIK ( Ф )

Transkripsi

1 FSKA KELAS X PA - KURKULUM GABUNGAN 08 Sei NGAN NDUKS ELEKTROMAGNETK nduki elektromagnetik adalah gejala terjadinya GGL induki ada enghantar karena erubahan fluk magnetik yang melingkuinya. A. FLUKS MAGNETK ( Ф ) Menyatakan kuat medan magnetik (B) yang memotong uatu bidang dan meruakan hail kali bear B dengan lua bidang A yang tegak luru ada induki magnet terebut. B. co θ A (m ) θ Rumu: Φ = A. B. co θ Keterangan: Φ = fluk magnetik (Wb) B = kuat medan (tela atau Wb/m ) A = lua enamang (m ) θ = udut B terhada gari normal 1

2 B. HUKUM FARADAY Hukum Faraday menyatakan bearnya GGL induki ebanding dengan laju erubahan fluk magnetik yang dilingkuinya, dirumukan ebagai: atau Keterangan: N = jumlah lilitan ε = GGL induki (V) dφ = laju erubahan fluk (Wb/) Φ ε=n (rata-rata) t ε= N d Φ (eaat) a. Medan Magnet Akibat Perubahan Lua Bidang Jika lua bidang yang melingkui medan magnet mengalami erubahan,maka rumuan GGL indukinya menjadi: ε= NB da untuk kau kawat yang digeer, eramaan yang didaatkan: ε = B.. v. in θ dengan: l = anjang kawat (m) v = keceatan gerak kawat (m/) ada hambatan R akan mengalir aru induki (i) ebear: i = ε R R P v Q

3 CONTOH SOAL 1. Sebuah enghantar yang anjangnya 0,3 m digerakkan dalam medan magnet homogen 0,5 Tela dengan keceatan 6 m/. Beraakah bearnya beda otenial yang timbul ada ujung-ujung enghantar terebut? ε = B.. v = 0,5. 0,3. 6 = 0,9 volt b. Medan Magnet Akibat Perubahan Sudut (θ) ε = N d Φ ε = NBA ( ) ε= NBA ωinωt ehingga ( ) ε= NBA ωinωt dengan ω = keceatan udut (rad/) ε = NBA max ω CONTOH SOAL 1. Suatu kumaran terdiri dari 1000 lilitan dan memiliki hambatan 10 Ω. Kumaran melingkui fluk magnetik yang berubah terhada waktu euai eramaan. Φ = (t + ) Kuat aru yang mengalir ada aat t = 0 adalah... N = lilitan R = 10 Ω Φ = (t + ) = t + 4t + 4 ε= N d Φ d t 3

4 ( ) + + ir = N d t 4 t 4 i 10 = 1000 t+ 4, aat t 0 maka i = 400A ( ) =. Sebuah enghantar berbentuk tongkat yang anjangnya meter diutar dengan keceatan udut 30 rad/ dalam medan magnet 0, tela. Jika umbu utarnya ejajar dengan medan magnet maka GGL yang terinduki adalah... (volt) L = r = meter ω = 30 rad/ B = 0, tela Ditanya: ε =...? Jawab: Φ π ε = N = N B A = N B r t t t π Untuk gerak melingkar: ω = T maka π 1 ω T = Sehingga didaat: π ε = NB r T ω ε = NB r ε = 1 ( 0, ) 30 c. Trafo = 1 volt Salah atu komonen elektronik yang bekerja berdaarkan rini elektromagnetik adalah tranformator (trafo). Skemanya: V N N V 4

5 Berlaku: V V N = = N V = tegangan rimer (V) V = tegangan ekunder (V) N = jumlah lilitan rimer N = jumlah lilitan ekunder = kuat aru ekunder (A) = kuat aru rimer (A) Adaun efiieni trafo (η) dirumukan: P V N out η= = = = 100% P V N in η = efiieni trafo (%) P out = daya keluaran (W) P in = daya maukan (W) N > N dan V > V = trafo te down N P < N dan V < V = trafo te u CONTOH SOAL 1. Sebuah trafo te u mengubah tegangan 0 volt menjadi 110 volt. Jika efiieni trafo 80% dan kumaran dihubungkan dengan lamu 110 volt/50 watt, maka aru dalam kumaran rimernya adalah... V = 0 volt V = 110 volt η = 80% = 0,8 P = 50 watt Ditanya: =...? 5

6 Jawab: P η = 100% P P η = 100% V P 08, = V 08, V = P P = 08, V 50 = 08, 0 50 = 16 = 3, 15 amere C. HUKUM HENRY Menurut Henry, erubahan kuat aru litrik dalam uatu kumaran akan membentuk GGL induki diri ada kumaran terebut, dirumukan ebagai: ε= L di atau ε= L i t N dengan, L = Φ i 1 Adaun energinya ebear W= L i Keterangan: L = induki diri (H) i = kuat aru (A) N = jumlah lilitan Φ = fluk magnetik (T) di = erubahan kuat aru terhada waktu (A/) W = energi (J) 6 CONTOH SOAL 1. Sebuah kumaran memunyai induki diri 0,5 henry. Beraakah bearnya GGL induki yang dibangkitkan dalam kumaran terebut jika ada erubahan aru litrik dari 400 ma menjadi 100 ma dalam waktu 0, ekon? L = 0,5 H i 1 = 400 ma = 0,4 A

7 i = 100 ma = 0,1 A t = 0, ekon i = i i 1 = 0, 1 0,4 = -0,3 A Ditanya: ε =...? Jawab: ε= L i t ( = 05 03, ), 0, 015, = 0, = 075, V. Sebuah kumaran yang memiliki 600 lilitan mengalami erubahan aru litrik dari 10 A menjadi 50 A dalam waktu 0,1 detik. Jika elama waktu terebut timbul GGL induki ebear volt, maka induktani diri kumaran adalah... (mh) N = 600 i 1 = 10 A i = 5 A t = 0,1 ekon ε = volt Ditanya: L =...? Jawab: ε= L i t = 5 L 01, 0, = 5 L 0, L= H 5 L= 004, H L= 40 mh 7

8 3. Sebuah kumaran yang memiliki 50 lilitan mengalami erubahan aru litrik terhada waktu menurut eramaan, i = (t 6) amere. Jika induktai kumaran 00 mh dan hambatan ekivalen ohm, maka bearnya aru induki diri ada detik kedua adalah... L = 00 mh = 0, H t = ekon R = ohm Ditanyakan: i =...? Jawab: ε= L di ( ) ir = L d t 6 i = 0, ( 4t), aat t= maka i= 08, A 8