Elektromagnetika. By : Mohamad Ramdhani

Transkripsi

1 Elektromagnetika By : Mohamad Ramdhani

2 Elektromagnetisme Elektromagnetisme adalah cabang fisika tentang medan ik yang mempelajari mengenai medan listrik dan medan magnet.

3 Medan listrik dapat diproduksi oleh muatan listrik statik, dan dapat memberikan kenaikan pada gaya listrik. Medan magnet dapat diproduksi oleh gerakan muatan listrik, seperti arus listrik yang mengalir di sepanjang kabel dan memberikan kenaikan pada gaya magnetik.

4 Istilah "isme" berasal dari kenyataan bahwa medan listrik dan medan magnet adalah saling "berpelintiran"/terkait, dan dalam banyak hal, tidak mungkin untuk memisahkan keduanya. Contohnya, perubahan dalam medan magnet dapat memberikan kenaikan kepada medan listrik; yang merupakan fenomena dari induksi ik, dan merupakan dasar dari operasi generator listrik, motor induksi, dan transformer.

5 Elektromagnetik See induksi ik

6 Gelombang Elektromagnetik Radiasi ik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Gelombang ik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang ik termasuk gelombang transversal.

7 Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi ik. Ketika kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi ik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik.

8 See Gelombang Elektromagnetik

9 INDUKSI ELEKTOMAGNETIK

10 Terjadinya Elektromagnetik Ketika kita magnet menggerakkan kita tarik, berhenti kutub jarum magnet sejenak untuk galvanometer, memasuki kumparan jarum, menyimpang galfanometer jarum galvanometer kearah sebaliknya menunjuk menyimpang nol ke salah satu arah.

11 Menyimpangnya jarum galvanometer menunjukkan bahwa ketika magnet bergerak memasuki dan dari kumparan, pada ujungujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada kumparan Beda potensial yang ditimbulkan disebut ggl induksi (gaya gerak listrik) Berbedanya arah penyimpangan jarum galvanometer pada saat magnet masuk dan dari kumparan menunjukkan bahwa arus yang timbul adalah arus bolak-balik (AC)

12 Penyebab Timbulnya Ggl Ketika magnet bergerak berhenti, kumparan meninggalkan tidak Ketika magnet bergerak mendekati dan masuk kedalam kumparan, mengalami kumparan kumparan perubahan mengalami jumlah perubahan mengalami garis jumlah gaya garis gaya magnet yang memotong kumparan semakin banyak. Akibatnya perubahan magnet,akibatnya jumlah timbul beda potensial atau tidak garis ggl timbul gaya magnet induksi. beda potensial yang semakin atau ggl induksi. sedikit. Akibatnya timbul beda potensial atau ggl induksi yang terbalik.

13 Tegangan dan Arus bolak-balik Polaritas ik tegangan pada menghasilkan ujung-ujung kumparan arus listrik juga dalam selaludua berubah, arah yang kadang saling bergantian. positip kadang Arus negatip. ini disebut arus Tegangan bolak-bakik yang polaritasnya selalu berubah ini disebut tegangan bolak-balik.

14 Faktor-faktor yang Menentukan Besar Ggl Besarnya ggl induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu: Banyaknya lilitan kumparan Kecepatan masuk magnet dari dan ke dalam kumparan Kuat magnet yang digunakan A

15 Mesin paling penting yang mengubah dunia gelap menjadi terang ditemukan oleh Michael Faraday dengan mengubah energi kinetik menjadi lergi listrik menggunakan prinsip induksi ik. Mesin ini diberi nama generator

16 Prinsip Kerja Pada Ketika Kumparan posisi kumparan ini vertikal kumparan berputar diputar kumparan mendapat hingga sisi tidak garis-gaya didalam sisi biru mengalami medan bergerak magnet magnet, perubahan maksismum. kebawah atas satu dan sisi sisi garis Kumparan kuning kuning kumparan gaya bergerak magnet bergerak (biru) berputar ke sehingga keatas. bawah. bergerak dan tidak mengalami ke atas sedang perubahan isi lainnya garis gaya Kumparan ada listrik mengalami yang mengalir perubahan pada magnet (kuning) yang bergerak magnet semakin ke sedikit garis kumparan gaya magnrt yang bawah. sehingga Kumparan arus mengalami listrik yang mengitari kumparan bertambah melemah banyak, sehingga perubagan pada setiap garis sisi sisi kumpaan gaya nagnet yang mengalir makin arus sedikit, listrik sehingga yang pada berlawanan kedua sisi hingga kumparan posisi mengalir kumparan arus horisontal listrik mengitari kumparan hingga posisi kumparan vertikal menghasilkan listrik menggunakan prinsip induksi ik

17 AC AC atau Altenator adalah pembangkit listrik yang menghasilkan arus listrik bolak-balik Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur

18 DC DC menghasilkan arus listrik searah Untuk menghindari melilitnya kabel dan sekaligus menyearahkan arus listrik dipasang komutator (sepasang cincin belah

19 Bagian bagian Rotor adalah bagian generator yang berputar Stator adalah bagian generator yang diam Rotor Stator

20 pada kenyataannya Pada kenyataannya, rotor pada generator adalah magnet, dan statornya adalah kumparan Dengan generator seperti ini arus listrik yang dihasilkan adalah arus bolak-balik (AC)

21 Penggunaan generator PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) Pada PLTA generator di gerakkan oleh tenaga air. Air ditampung pada sebuah dam dan dialirkan melalui pipa ke turbin generator dan memutar turbin tersebut, sehingga generator bekerja.

22 PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) Energi nuklir yang duhasilkan digunakan untuk memanaskan air. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan tinggi untuk memutar turbin generator

23 PLTU (Penbangkit Listrik Tenaga Uap) Pada PLTU, air dipanaskan dengan bahan bakar batu bara. Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan yang tinggi untuk memutar turbin generator

24 Pada pembangkit listrik tenaga angin, kincir angin dihubungkan ke turbin generator. Ketika kincir berputar ditiup angin, turbin juga ikut berputar dan menggerakkan generator.

25 Dinamo Dinamo adalah generator kecil yang biasa dipasang pada kendaraan sepedah, motor atau mobil. Dinamo sepedah turbinnya diputar dengan menggunakan roda sepedah

26 atau trafo adalah alat yang digunakan untuk merubah tegangan listrik AC

27 Prisip kerja Trafo Ketika Agar Perhatikan Listrik Dengan kumparan terbuat yang Saklar mengganti gambar! dari diputus, dua buah listrik sekunder Ketika dihasilkan arah menghubungkan arus kumparan berhenti saklar listrik oleh yang dililitkan mengalir menghasilkan disambung, secara kumparan pada sekunder primer listrik sebuah listrik ke cincin kumparan -menerus, mengalir hanya sumber besi sesaat listrik melalui maka primer lunak. AC, karena maka maka sehingga ia kumparan kutub arus harus listrik magnet mengalami cincin primer ini selalu hanya juga dan Kumparan kehilangan perubahan besi mengalami akan berubah, lunak berubah kutub yang berubah garis secara magnet gaya dihubungngkan kemagnetannya, menjadi perubahan juga selalu menerus magnet. jumlah berubah ke dan sumber jarum menerus, Jarum garis dan kumparan gaya galvanometer tegangnan yaitu magnet dengan disebut cara bergerak pada sekunder merubah saat kumparan bergerak sesaat listrik kutupkutup dinyalakan mengalami magnet dan dengan ke Kumparan nol. atau perubahan secara arah dan primer sesaat tempat berlawanan. Mengapa? pada garis menerus gaya saat hasil listrik magnet disebut dan kumparan dimatikan. menghasilkan sekunder listrik secara -menerus

28 Jenis Trafo ada dua jenis, yaitu: Trafo Step-Up dan Trafo Step-Dwon Trafo Step-Up digunakan untuk menaikan tegangan listrik Trafo Step-Down digunakan untuk menurunkan tegangan listrik

29 Trafo Step-Up Trafo ini memiliki ciri : Lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder

30 Trafo Step-Dwon Trafo ini memiliki Ciri: Lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder

31 Persamaan Pada transformator ideal berlaku persamaan: Np Vp Is = = Ns Vs Ip N = jumlah lilitan V = tegangan (volt) I = Kuat arus (A) Daya yang masuk ke trafo sama dengan daya yang dari trafo Pp = Ps

32 Contoh: Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan 10 : 2 dihubungkan ke sumber listrik 100V untuk mennyalakan sebuah lampu 25 W. Hitunglah tegangan listrik yang diserap oleh lampu dan kuat arus yang masuk kedalam trafo! Diket: Np:Ns = 10:2 Vp = 100 V Ps = 25 W Dit. Vs = Ip = Jawab: Np:Ns =Vp:Vs 10:2 = 100:Vs Vs = 20 V Pp = Ps Vp. Ip = Ps 100. Ip = 25 Ip = 0,25 A

33 Pada Daya kenyataannya listrik yang setiap dihasilkan penggunaan oeleh trafo sebuah tidak trafo pernah tergantung didapat dari daya yang masuk sama efisiensi dengan trafo daya tersebut yang. Daya listrik trafo yang adalah persentase dikan daya oleh yang trafo selalu dari lebih trafo kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo Pp Pp > Ps Ps η= X 100 % Np Pp Is = Ns Ip Ps

34 Contoh: Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan kumparan 10:1 dihubungkan ke listrik 100 V untuk menyalakan sebuah lampu 10 W. Jikaefisiensi trafo 75 %, berapakah arus listrik pada kumpaan primer? Diket: Np:Ns = 10:1 Vp = 100 V Ps = 7,5W = 75% η Dit Ip = Jawab: η = (Ps/Pp)X100 % 75 % = 7,5/Pp X 100% 0,75 = 7,5/Pp Pp = 7,7/0,75 = 10 W Pp = Vp. Ip 10 = 100. Ip Ip = 0,1 A

35 Tegangan Tinggi Dalam Liatrik Jika Oleh menghantarkan sebab yang perjalanannya kita itu pakai dipilih listrik di yang cara rumah melalui kedua, dihasilkan yaitu kabel di rendah, tempat maka yang energi sangat listrik yang dengan sangt arus panjang, kecil dan yang jauh. berubah Untuk menjadi kalor listrik sangat tegangan menemui menghantarkan besar, yang yaitu tinggi. dapat listrik hambatan dihitung Selain yang untuk sangat dengan yang jauh rumus sangat W=I².R.t memperkecil tersebut besar ada hilangnya dua cara (semakin Selain energilistrik itu untuk yaitu dengan panjang dalam arus menghantarkan arus listrik kawat perjalanan, besar penghantar tegangan juga rendah hambatannya tebal, memperkecil atau ini arus memerlukan kecil kawat dengan biaya semakin yang tegangan mahal. digunakan. besar) tinggi Ini mempermurah biaya. dengan arus besar tegangan yang besar perlu kabel yang