CRITICAL BOOK REPORT

Transkripsi

1 CRITICAL BOOK REPORT ELECTROMAGNETIC INDUCTION OLEH : ITA MARULI SIMANJUNTAK ( ) FAKULTAS TEKNIK PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2016/2017 1

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan RahmatNya sehingga penulis dapat menyelaesaikan tugas makalah mata kuliah Critical Book Report. Penulis berterima kasih kepada Bapak/Ibu dosen yang bersangkutan yang sudah memberikan bimbingannya. Kami menyadari bahwa makalah Critical Book Report ini masih terdapat kekurangan dan kami mengharapkan kritik dan sran yang bersifat membangun dari setiap pembaca demi kesempurnaan Critical Book Report ini. Semoga Critical Book Report dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, November 2016 Penulis 2

3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI. ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Manfaat...1 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Identitas buku Ringkasan buku Ringkasan buku Kelebihan dan kekurangan buku Perbedaan buku...8 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Saran...9 DAFTAR PUSTAKA

4 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Listrik dalam era insdustri merupakan keperluan yang sangat viral. Dengan adanya transformator keperluan listrik pada tegangan yang sesuai dapat terpenuhi. Dahulu untuk membawa listrik diperlukan kuda. Kuda akan membawa membawa pembangkit listrik untuk penerangan lapangan ski. Seandainya transformator belum ditemukan, berapa ekor kuda yang diperlukan untuk penerangan sebuah kota. Fenomena pemindahan listrik akan dibahas dalam induksi elektromaknetik. Jika ada pembangkit listrik dekat rumahmu, coba perhatikan. Pembangkit listrik biasanya terletak jauh dari permukiman penduduk. Untuk membawa energy listrik, atau lebih dikenal transmisi daya listrik, diperlukan kabel yang sangat panjang. Kabel yang demikian dapat menurunkan tegangan. Karena itu diperlukan alat yang dapat menaiikan kembali tegangan sesuai keperluan. Dan kamu pasti melihat tabung berwarna biru yang dipasang pada tiang listrik. Alat tersebut adalah trasformator yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan. 1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Apa arti Elektromaknetik? 2. Bagaimana penerapan induksi elektromaknetik? 3. Apa yang dimakasdundengan tranformator? 1.3 TUJUAN 1. Mengetahui arti induksi elektromaknetik 2. Mengathui penerapan insuksi elektromaknetik 3. Mengatahui tentang transformator 4

5 BAB II PEMBAHASAN INDUKSI ELEKTROMAKNETIK I Pada pembahasan tentang Medan Magnet bahwa Arus listrik dapat menimbulkan Medan Magnet. Sedang Arus listrik adalah Muatan yang bergerak. Disekitar muatan ada Medan Listrik. Jika muatan bergerak maka medan listrik yang dihasilkan akan berubah, maka dapat dikatakan bahwa Perubahan Medan listrik dapat menimbulkan medan magnet. Melihat kenyataan ini Faraday menyatakan sebuah hipotesanya dengan pernyataannya : Jika perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet, maka Perubahan medan magnet juga akan menimbulkan medan listrik. Fluks Magnetik : ( φ ) bidang. Banyaknya garis gaya magnet yang menembus tegak lurus pada satu satuan luas Jika medan magnetik dengan bidang membentuk sudut tertentu, maka akan berlaku : Bidang normal adalah bidang hayal yang selalu tegak lurus terhadap garis gaya magnet. 5

6 hasilnya ternyata jarum pada Amperemeter bergerak. Ini menunjukkan bahwa ada arus listrik pada kumparan. Adanya arus listrik ini menunjukkan bahwa ada muatan yang bergerak di dalam kumparan, sehingga dikatakan ada medan listrik. Dengan demikian Hipotesa Faraday terbukti. Peristiwa terjadinya arus listrik pada penghantar / kumparan karena dipengaruhi oleh perubahan fluks magnetik disebut dengan Induksi elektromagnetik Arus listrik yang terjadi pada penghantar akibat perubahan flukmagnetik disebut dengan Arus Listrik Induksi. Beda Potensial antara ujung-ujung penghantar disebut dengan GGL Induksi (Gaya Gerak Listrik Induksi). Arah Arus Induksi dinyatakan berdasarkan Hukum Lenz yang menyatakan : Arah Arus Induksi pada menimbulkan sesuatu yang melawan penyebabnya. penghantar sedemikian rupa sehingga dapat Jika penyebab Arus Induksi tersebut Medan Magnet / Magnet, maka pada penghantar / kumparan harus dapat menghasilkan Medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya, yaitu : 1. Jika penyebabnya kutub Utara Magnet Mendekat maka Pada ujung penghantar / kumparan timbul kutub Utara. ( gb. 1) 2. Jika penyebabnya kutub Utara Magnet Menjauhi maka Pada ujung penghantar / kumparan timbul kutub Selatan. (gb.2) 3. Jika penyebabnya kutub Selatan Magnet Mendekat maka Pada ujung penghantar / kumparan timbul kutub Selatan. (gb.3) 4. Jika penyebabnya kutub Selatan Magnet Menjauhi maka Pada ujung penghantar / kumparan timbul kutub Utara. (gb.4 ) 6

7 Jika penyebab timbulnya Medan Magnet adalah Gaya, maka pada penghantar akan timbul Gaya yang melawannya yang besarnya sama dan arahnya berlawanan, yaitu Pada gambar di bawah akibat Gaya Mekanis F, timbul Gaya Lorentz F L yang besarnya sama dan arahnya berlawanan. GGL Induksi Pada Kumparan, dinyatakan menurut Hukum Faraday : GGL Induksi yang terjadi pada kumparan sebanding dengan cepat perubahan Fluks Magnetik melingkupinya Juga berlaku, bahwa : Besarnya GGL Induksi Pada penghantar yang bergerak dalam Medan Magnet dinyatakan : Keterangan : - Saat penghantar AB digerakkan oleh gaya mekanis F mek, maka muatan + dalam penghantar seolah olah bergerak dari kiri ke kanan, sehingga seolah olah ada arus listrik induksi (I i ), akibatnya Muatan + tersebut seolah olah akan mendapatkan gaya Lorentz elementer (F Li ). - Akibat gaya Lorentz elementer ini, muatan + benar benar bergerak di dalam penghantar dari bawah ke atas, sehingga mengalirlah arus listrik induksi (I) di dalam penghantar. 7

8 - Akibatnya penghantar berarus listrik yang berada di dalam medan magnet akan mendapat gaya Lorentz (F L ) yang arahnya ke kiri, melawan gaya mekanis penyebab gerakkan kawat penghantar. - Pada keadaan ini terjadi perubahan Energi mekanis ( akibat gaya Mekanis) menjadi Energi listrik ( akibat adanya arus listrik dalam penghantar), dimana : W mek = F mek. S Dan dengan F mek = - F L = - B.I.l W listrik = ε.i.t Sehingga berlaku : W mek = W listrik - B.I.l.S = ε.i.t dengan S/t = v, maka diperoleh GGL Induksi Diri : GGL Induksi yang terjadi karena perubahan fluks magnetik pada kumparan akibat perubahan arus listrik mempengaruhi kumparan itu sendiri sehingga ujung ujung kumparan timbul beda potensial. 3. Perubahan fluks magnetik ini mempengaruhi kumparan itu lagi sehingga timbul GGl pada Ujung ujung kumparan yang disebut dengan GGL Induksi Diri. Besarnya GGL Induksi Diri sebanding dengan cepat perubahan arus listrik, 8

9 Induktansi Diri pada Kumparan / Solenoida dan Toroida : Dari persamaan : d = N Φ dt ε dan = L i di dt ε dengan ε = ε I Maka diperoleh nilai Induktansi diri kumparan dan toroida : Dengan mengganti nilai φ = B.A dan kumparan atau toroida : µ B = 0.I.N diperoleh persamaan Induktansi l Energi Induktor : Karena Induktor dapat menghasilkan GGL Induksi maka Induktor memiliki energi, yang dapat diturunkan dari energi listrik : W = ε.i.t dengan di dt ε maka diperoleh : = L i 9

10 INDUKSI ELEKTROMAKNETIK I I Hubungan Antara Magnetism dan Listrik Hal ini juga tahu bahwa setiap kali arus listrik mengalir melalui konduktor, medan magnet segera dibawa ke dalam keberadaan di ruang sekitar konduktor. Dapat dikatakan bahwa ketika elektron bergerak, menghasilkan medan magnet. Kebalikan dari ini juga berlaku yaitu ketika medan magnet merangkul konduktor bergerak relatif terhadap konduktor, menghasilkan aliran elektron dalam konduktor. Fenomena ini dimana sebuah e.m.f. dan karenanya saat ini (aliran yaitu elektron) diinduksi di dalam konduktor yang melintasi atau dipotong oleh fluks magnetik tahu induksi sebagai elektromagnetik. Latar belakang historis fenomena ini Setelah penemuan (oleh Oersted) yang arus listrik menghasilkan medan magnet, para ilmuwan mulai mencari fenomena converse dari sekitar 1821 dan seterusnya. Masalah mereka menempatkan diri mereka adalah bagaimana 'mengkonversi' magnet menjadi listrik. Hal ini dicatat bahwa Michael Faraday adalah dalam kebiasaan berjalan sekitar dengan magnet di saku sehingga untuk terus mengingatkan dia tentang masalah. Setelah sembilan tahun penelitian berkelanjutan dan eksperimen, ia berhasil listrik produksi dengan 'mengkonversi magnet' pada tahun 1831, ia merumuskan hukum dasar yang mendasari fenomena induksi elektromagnetik (tahu setelah namanya), di mana berdasarkan operasi sebagian besar komersial aparat seperti motor, generator, dan transformer, dll Produksi Induced E.M.F. dan sekarang Gambar. 7-1 ditunjukkan sebuah kumparan terhina yang terminal terhubung ke galvanometer sensitif G. ditempatkan dekat dengan bar magnet stasioner awalnya. Pada posisi AB (ditampilkan bertitik). Seperti yang terlihat, beberapa fluks dari N-kutub magnet ini terkait dengan atau benang melalui kumparan tetapi, belum, tidak ada defleksi galvanometer. Sekarang, anggaplah bahwa magnet yang tiba-tiba dibawa lebih dekat ke kumparan di posisi CD (lihat gambar). Kemudian, ditemukan bahwa ada brengsek atau tibatiba tetapi defleksi sesaat dalam galvanometer dan bahwa ini berlangsung selama magnet yang bergerak relatif terhadap kumparan, bukan sebaliknya. defleksi direduksi menjadi nol 10

11 ketika magnet menjadi lagi stasioner di CD posisi baru. Perlu dicatat bahwa karena pendekatan magnet, fluks terkait dengan kumparan meningkat. Selanjutnya, magnet yang tiba-tiba ditarik jauh dari kumparan seperti pada Gambar Hal ini ditemukan bahwa lagi ada defleksi sesaat dalam galvanometer dan itu bertahan selama magnet yang bergerak, tidak ketika menjadi stasioner. Penting untuk dicatat bahwa defleksi ini dalam arah berlawanan dengan Gambar Jelas, karena penarikan dari magnet, fluks terkait dengan kumparan menurun. Defleksi galvanometer indica produksi e.m.f dalam kumparan. Produksi dapat menjadi pendekatan yang tiba-tiba atau penarikan satu-satunya penyebab yang e.m.f ini adalah magnet fluks dari kumparan. bahwa penyebab sebenarnya dari menghubungkan dengan kumparan. em f ini ada selama perubahan fluks ada. fluks stasioner, namun kuat, tidak akan menginduksi m apapun dalam konduktor stasioner. Dalam Facu, hasil yang sama dapat diperoleh dengan menjaga stasioner bar magnet dan bergerak coil tiba-tiba pergi atau ke arah magnet. Arah set saat ini sampai dengan e m.f induksi seperti yang ditunjukkan pada dua sosok yang diberikan di atas. Produksi ini elektromagnetik induksi e m.f selanjutnya digambarkan dengan mempertimbangkan konduktor AB yang berada di dalam medan magnet dan terhubung ke galvanometer seperti yang ditunjukkan pada Gambar Hal ini ditemukan bahwa setiap kali konduktor ini bergerak naik atau turun, defleksi sesaat diproduksi di galvanometer. Ini berarti bahwa beberapa transien e m f diinduksi di AB. Besarnya e.m.f ini disebabkan (dan karenanya jumlah defleksi di galvanometer) tergantung pada kecepatan pergerakan Dari percobaan ini kita menyimpulkan bahwa setiap kali pemotongan konduktor atau gunting fluks magnetik, e m.f selalu diinduksi di dalamnya. itu juga menemukan bahwa jika konduktor dipindahkan sejajar dengan arah fluks sehingga tidak dipotong, maka tidak ada e mf diinduksi di dalamnya. 11

12 Hukum Faraday induksi elektromagnetik Faraday disimpulkan di atas fakta hukum menjadi dua dikenal sebagai hukum faraday induksi electomagnetic Hukum pertama Faraday Ini menyatakan Setiap kali fluks magnetik yang terkait dengan perubahan sirkuit, sebuah e.m.f selalu diinduksi di dalamnya OR Setiap kali pemotongan konduktor fluks magnetik, sebuah e.m.f diinduksi dalam konduktor itu. Hukum kedua disebutkan Besarnya disebabkan e, m.f. Sama dengan laju perubahan fluks hubungan Misalkan kumparan memiliki N berbalik dan fluks melalui perubahan dari nilai awal weber untuk nilai akhir dari webens dalam waktu f detik Kemudian, mengingat bahwa dengan fluks-hubungan yang dimaksud produk dari jumlah putaran dengan fluks terkait dengan kumparan, kita memiliki hubungan fluks awal = N ϕ Akhir kaitan Biasanya tanda minus diberikan kepada ekspresi sisi kanan untuk menandakan fakta bahwa induksi emf set up cument dalam arah sehingga efek magnetik diproduksi oleh itu menentang sangat memproduksinya penyebab (Art. 7-5) 12

13 Contoh 7.1 lapangan kumparan sebuah 6 tiang d.c generator masing masing memiliki 500 truns, adalahhubungandalam seri.ketika diajukan adalah keluar dari, ada fluks magnet dari 0.02 wb / tiang jika lapangan sirkuit 0,02 dibuka pada kedua dan magnet sisa adalah 0.002wb / tiang, menghitung rata rata tegangan yang disebabkan di lapangan terminal.di mana arah ini relatif tegangan diarahkan ke arah saat ini. Solution. Total number of turns, N=6 500=3000 Total initial flux = = 0,12wb Total residual flux = = wb Change in flux, dφ = =0.108wb Time of opening the circuit, dt = 0.02 second Included e.m.f =N volt = ,200 volt Contoh 7.2. Kumparan resitance 100 ditempatkan dalam medan magnet dari mwb 1.Kumparan telah truns dan galvanometer dari 400 resitance adalah conected dalam seri dengan itu.menemukan averenge e.m.f dan saat ini jika kumparan bergerak dalam 1 / 10 ^ ke kedua dari bidang tertentu untuk 0.2mwb jauh Solution. Induced e.m.f = N volt Here dф = = 0.8mwb = wb Dt = 1/10 = 0.1 second N= 100 E = /0.1 = 0.8 volt Total circuit restance = = 500Ω Current induced = 0.8/500 = A = 1.6 ma saat elektromagnetik induksi selalu mengalir dalam aksi arah seperti medan magnet yang dibentuk oleh cenderung menentang penyebab yang menghasilkan pernyataan ini akan diklarifikasi dengan mengacu pada Gambar. 7-1dan 7-2. Hal ini ditemukan bahwa ketika N kutub magnet batang mendekati kumparan set saat ini disebabkan oleh para e.m.f diinduksi mengalir dalam arah berlawanan jarum jam di kumparan seperti yang terlihat dari sisi magnet. Hasilnya adalah bahwa wajah kumparan menjadi N tiang dan cenderung menghambat pendekatan selanjutnya dari N-kutub magnet (seperti kutub saling tolak). energi 13

14 mekanik yang digunakan untuk mengatasi gaya tolak ini diubah menjadi energi listrik yang muncul dalam kumparan. Ketika magnet ditarik seperti pada Gambar. 7-2, arus induksi dalam arah jarum jam sehingga membuat wajah kumparan (menghadap magnet) yang Spole. Oleh karena itu, N-kutub magnet yang harus ditarik melawan gaya menarik dari Spole kumparan. Sekali lagi energi mekanik yang diperlukan untuk mengatasi gaya ini tarik diubah menjadi energi listrik. Hal ini dapat menunjukkan bahwa Hukum Lenz adalah konsekuensi langsung dari Hukum Konservasi Energi. Bayangkan sejenak bahwa ketika N-kutub magnet (Gambar 7-1) mendekati kumparan, arus arus induksi dalam arah rupa untuk membuat kumparan wajah- Spole. Kemudian karena daya tarik yang melekat antara kutub seperti, magnet tersebut akan secara otomatis ditarik ke arah coil tanpa pengeluaran setiap energi mekanik. Ini berarti bahwa kita akan mampu menciptakan energi listrik dari yang tidak ada yang ditolak oleh UU diganggu gugat Konservasi Energi. Bahkan, untuk menjaga kuantitas hukum ini, saya sangat penting untuk arus induksi mengalir ke arah rupa sehingga efek magnet yang dihasilkan oleh itu cenderung menentang sangat penyebab yang merupakan penyebab produksi cenderung untuk menentang ini relatif gerak yaitu pendekatan atau penarikan magnet. Aturan fleming tangan kanan (art 7-5) atau aturan datar tangan. perlu dicatat bahwa generator bekerja pada produksi e.m.f. dinamis diinduksi dalam konduktor bertempat di dinamo angker berputar yang berada di dalam medan magnet yang kuat. Contoh 7-3 konduktor dari panjang 1 meter bergerak pada sudut kanan medan magnet seragam kerapatan fluks 1,5 Wb / m 2 dengan kecepatan 50 meter / detik. menghitung e.m.f. yang diinduksi di dalamnya. menemukan juga nilai e.m.f. diinduksi ketika konduktor bergerak pada sudut 30 o ke arah lapangan. Solusi, disini B =1.5 Wb/m 2 I = 100 cm = 1m v =50 m/s ; e=? sekarang e =Blv = 1.5 x 1 x 50 = 75 V dalam kasus kedua θ =30 o ; sin 30 o = 0.5 e =75 x 0.5 =37.5 V Statis diinduksi E.M.F. diri E.M.F. itu dapat lebih sub-dibagi menjadi (a) saling diinduksi E.M.F dan (b) yang diinduksi 14

15 (A) E.M.F. saling-induced concider dua kumparan A dan B berbaring dekat satu sama lain [gambar 7-7 (a). Kumparan A bergabung ke baterai, saklar dan resistansi R variabel sedangkan kumparan B terhubung ke voltmeter V. sensitif ketika arus yang melalui A didirikan dengan menutup saklar, maka medan magnet sudah diatur yang sebagian link dengan atau benang melalui A dibebankan. Oleh karena itu, e.m.f. saling diinduksi diproduksi di B, yang besarnya diberikan oleh undang-undang faraday ini (gambar 7-3) dan arah dengan hukum Lenz (gambar 7-5). jika sekarang. baterai terhubung ke B dan voltmeter di A [gambar 7-6 (b)] kemudian e.m.f. maka situasinya terbalik dan sekarang perubahan arus di B akan menghasilkan saling diinduksi e.m.f. di A. jelas bahwa dalam contoh dipertimbangkan di atas, tidak ada gerakan konduktor apapun, variasi fluks yang dibawa oleh variasi dalam kekuatan saat ini saja. sebuah e.m.f. seperti diinduksi dalam satu kumparan oleh pengaruh keren lainnya disebut saling diinduksi e.m.f. (B) e.m.f. self-induced ini e.m.f. yang diinduksi dalam kumparan karena perubahan fluks sendiri terkait dengan itu. jika arus yang melalui kumparan berubah, maka fluks terkait dengan bergantian sendiri juga akan berubah yang akan menghasilkan di dalamnya apa yang disebut e.m.f. self-induced arah e.m.f. diinduksi ini akan seperti untuk menentang perubahan fluks yang, pada kenyataannya, sangat penyebab produksinya. karenanya, juga dikenal sebagai lawan atau counter e.m.f. 15

16 Kelebihan chapter 1 Bagian ini banyak memberikan rumus mengenai induksi elektromagnetik dan menjelaskan secara singkat Kekurangan chapter 1 Pembahannya kurang lengkap dan menjelaskannya terlalu singkat belum sesuai dengan tujuan dan tidak ada contoh soal. Kelebihan vhapter 2 contoh soal. Pembahasannya lengkap mudah dimengerti dan memberikan lengkap dengan Kelemahan chapter 2 Bagian ini tidakmenjelaskan bagaimana membca gambar yang ada pada materi Perbedaan kedua chapter Chapter pertama menberikan rumusnya dengan lengkapa tetapi tidak memberikan contoh soal. Sedangkan chapter 2 memberikan penjelasan yang rinci dan mudah dimengerti serta menyajikan contoh soal. 16

17 BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Berdasarkan rumusan masalahnya, kesimpulan yang dapat ditarik adalah sebgai barikut: a. induksi elektromaknetig adalah peristiwa timbulnya GGL induksi dan arus induksi akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet. b. penerapan induksi elektromagnetik terdapat pada dua alat yang hampir sama bagian-bagiannya yaitu pada generator dan dynamo. c. transformator adalah alat yang digunukan untuk menaikkan dan manurunkan tagnagn AC. 3.2 SARAN pentingnya pelajaran bahasa inggris teknik karena termasuk pelajaran yang di ujikan dalam ujian formatif untuk itu penulis menyarankan agar mahasiswa dapat berlatih mempelajari dan membahas soal-soal tentang pengukuran Listrik dan memahami pelajarannya. 17

18 DAFTAR PUSTAKA English for electrical technology 18