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

7.8 Memformulasikan konsep induksi faraday dan arus bolak-balik, keterkaitannya, serta aplikasinya

INDIKATOR

KOMPETENSI DASAR

STANDAR KOMPETENSI

7. Menerapkan konsep kelistrikan (baik statis maupun dinamis) dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi

PENGHANTAR YANG MENGALAMI PERUBAHAN MEDAN MAGNET MENGHASILKAN ARUS

LISTRIK

Galvanometer

ARUS INDUKSI

GAYA GERAK LISTRIK LISTRIK atau

DISEBUT GGL INDUKSI /IMBASMichael Faraday (1791–1867)

dibuat oleh Drs.U.Rachma

tSMUN 1 Jkt:

JARUM TIDAK MENYIMPANG MENANDAKAN BAHWA

DALAM KUMPARAN KAWAT TIDAK TERDAPAT ARUS

INDUKSI

JARUM MENYIMPANG MENANDAKAN BAHWA DALAM KUMPARAN KAWAT TERDAPAT ARUS INDUKSI. HAL INI TERJADI

KARENA KAWAT MENGALAMI PERUBAHAN FLUKS MAGNETIK

Besarnya GGL imbas yang dihasilkan :

= - N t

ttt

sin

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

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

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 ?

Diketahui : N = 500 ; d = 10 cm r = 5 cm = 5.10-2 m B = 0,6 – 0,2 = 0,4 wb/m2 . t = 5ms = 5.10-3 sDitanyakan :

Penyelesaian: A = .r2 = 3,14 x 5.10-2

= 7,85.10-3 m2 .

0,4 x 7,85.10-3 = 3,14.10-3 wb

= - N t

= - 500 3,14.10-3

5.10-3

= - 314 volt = - N t

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 = (t + 2)2. 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

Diketahui : N = 30 ; R = 60 . = (t + 2)2

Ditanyakan : dan i

Penyelesaian: untuk t = 1 s ; tt6 wb = - N

t

= - 30x6 = - 180 volt

Arus I = /R = -180/60 = -3 A

untuk t = 3 s ; tt wb = - N

t = - 30x10 = - 300 volt

Arus I = /R = -300/60 = -5 A

V

i

B

V

iv

B

= B.l.v sin

F

i

= -B.l.v sin

i = /R

sin = 90 =1

= -B.l.v = - NB.l.v

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 =15 m/s

B= 0,25 wb/m2

Jawab:

a. Untuk = 900

= B.l.v.sin90 =0,25.0,4.15.1 = 1,5 volt

b. Untuk = 300

= B.l.v.sin30 =0,25.0,4.15.1/2 = 0,75 volt

V = 2 m/s

F

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 merahJawab:a. = B.l.v.sin90 =0,4.0,20.2.1 =0,16 volt

b. i =/R = 0,16/20 = 0,008 A = 8 mA

ARAH ARUS DARI BAWAH KE ATAS

l=40 cm=0,4 m

= - L i t

l

N

A

Henry

Volt

L = o.N2.A

l

W = Li2½

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

i1=10 A ; i2=0 ; t=0,2 s L = 0,5 H

= - L i2-i1 t

= - 0,5 0-100,2 = 25 volt

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 sc. Eenergi yang tersimpan

i =10 A ; t =0,002 s r = 500 ; l = 0,25 m; A = 9 cm = 9.10 -4 m2

- L

- - W

a. Induktansi diri ( L )

r = / = r.

L = 500.4..k.(300)2.9.10-4

25.10-2

b. GGL induksi diri

=-1000 volt

= - L i t = - 0,2

100,002

c. Energi yang tersimpan

W = ½ Li2 = ½ 0,2.102

W = 10 J

L = .N

2.A

lL =

r. .N2.A

l

Generator-tangan

= NBA

electric_generator

= NBA

MOTOR-DC

ggl-induksi

TransformatorE1

E2

N1

N2

=

Primer/ input

Skunder/ output = P2/P1

P1 = E1. i1

P2 = E2. i2

E1= Tegangan input (volt)E2 = Tegangan Output (volt)N1 = jumlah lilitan PrimerN2 = Jumlah lilitan Sekundei1 = Arus primer/input (A)i2 = Arus Sekunder/Output (A)P1 = Daya Input (watt)P2 = Daya Output (watt)

= Daya guna/efisiensi (%)

N2 > N1

N1 > N2

Trafo-Primary Trafo-Weld a Nail

Vertical Transformer

GENERATOR-DC

GGL -Induction