induksi faraday.docx

Upload: dicky-hartanto

Post on 05-Jul-2018

243 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    1/23

    INDUKSI FARADAY

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    2/23

    KATA PENGANTAR 

    Bismillahirrahmanirrahim

      Assalamualaikum Wr. Wb.

    Dengan penuh rasa ikhlas penulis mengucapkan Alhamdulillah sebagai wujud syukur 

    kehadirat yang Maha Agung Allah SWT.Yang telah memberikan penulis petunjuk, kekuatan,

    dan kesabaran sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini.udul makalah ini

    yaitu! "#$MBA%ASA& T$&TA&' (&D)*S( +AADAY-

     

    #embuatan makalah ini merupakan suatu syarat untuk menambah pengetahuan

    tentang induksi araday danMelengkapi Tugas Dalam #r/ses pembelajaran isika.

    Akhir kata penulis bersujud pada Allah SWT. Atas segala rahmat dan karunia0&ya yang telah

    diberikan kepada penulis. Sem/ga penulis dapat memanaatkan ilmu yang telah diper/leh

    untuk kebaikan. Amin0Amin Ya abbal Alamin.

    Wabillahhitaui1 walihidaiyah Wassalamualaikum Wr. Wb.

    Bekasi, 2 &/3ember 4567

    #enyusun

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 2

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    3/23

    DAFTAR ISI

    *ata pengantar888888888888888888888....88888888....4

    Datar isi88888888888888888888888888...888888..2

    BAB ( #$&DA%)9)A&88888888888888888888888888..:

    a. 9atar belakang88888888888888888888888888....:

     b. umusan masalah88888888888888888888...88888:

    c. Tujuan888888888888888888888888888888.:

    BAB (( #$MBA%ASA&88888888...8888888888888888887

    a. 'aya 'erak 9istrik (nduksi8888888888888888888...88.7

     b. %ukum 9en;88888888888...8888888888888888<

    c. (nduktansi888...8888888888888888888888888=

    d. Aplikasi penerapan (nduksi $lektr/magnetik8888888888888..86>

    BAB ((( #$&)T)#8888888888888888888888888888..44

    a. *esimpulan888888888888888...88888888888844

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 3

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    4/23

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 4

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    5/23

    BAB I

    PENDAHULUAN

    A. Latar Belakang

    9istrik dalam era industri merupakan keperluan yang sangat 3ital. Dengan adanya

    trans/rmat/r keperluan listrik pada tegangan yang sesuai dapat terpenuhi. Dahulu untuk 

    membawa listrik diperlukan kuda. *uda akan membawa pembangkit listrik untuk 

     penerangan lapangan ski. Seandainya trans/rmat/r belum ditemukan, berapa ek/r kuda yang

    diperlukan untuk penerangan sebuah k/ta. +en/mena pemindahan listrik akan kamu dibahas

    dalam induksi elektr/magnetik.

    ika ada pembangkit listrik dekat rumahmu, c/ba diperhatikan. #embangkit listrik 

     biasanya terletak jauh dari permukiman penduduk. )ntuk membawa energy listrik, atau lebih

    dikenal transmisi daya listrik, diperlukan kabel yang sangat panjang. *abel yang demikian

    dapat menurunkan tegangan. *arena itu diperlukan alat yang dapat menaikkan kembali

    tegangan sesuai keperluan. Dan kamu pasti melihat tabung berwarna biru yang dipasang pada

    tiang listrik. Alat tersebut adalah trans/rmat/r yang berungsi untuk menaikkan dan

    menurunkan tegangan.

    B. Rumusan Masala

    umusan masalah yang diangkat dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut!

    6. Apa arti (nduksi $lekr/magetik?

    4. Bagaimana #enerapan (nduksi $lektr/magnetik?

    2. Apa yang dimaksud dengan Trans/rmat/r?

    !. Tu"uan

      Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut!

    6. Mengetahui arti (nduksi $lekr/magnetik.

    4. Mengetahui penerapan (nduksi $lektr/magnetik 

    2. Mengetahui tentang trans/rmat/r.

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 5

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    6/23

    BAB II

    PEMBAHASAN

    A. Ga#a Gerak L$str$k In%uks$

    &. GGL In%uks$

    *elistrikan dapat menghasilkan kemagnetan. Menurutmu, dapatkah kemagnetan

    menimbulkan kelistrikan? *emagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang

     pr/sesnya dapat dib/lak0balik. *etika %.@. ersted membuktikan bahwa disekitar kawat

     berarus listrik terdapat medan magnet artinya listrik menimbulkan magnetC, para ilmuwan

    mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. 

    Tahun 646 Michael +araday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat

    menimbulkan arus listrik artinya magnet menimbulkan istrikC melalui eksperimen yang

    sangat sederhana seperti yang ditunjukkanpada gambar 4.6. Sebuah magnet yang

    digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus listrik pada

    kumparan itu. 'al3an/meter merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada

    tidaknya arus listrik yang mengalir. *etika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar 

     pada kumparan, jarum gal3an/meter menyimpang ke kanan dan ke kiri. Bergeraknya jarum

    gal3an/meter menunjukkan bahwa magnet yang digerakkan keluar dan masuk pada

    kumparan menimbulkan arus listrik. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung0ujung kumparan

    terdapat ''9 gaya gerak listrikC. ''9 yang terjadi di ujung0ujung kumparan dinamakan

    ''9 induksi. Arus listrik hanya timbul pada saat magnet bergerak. ika magnet diam di

    dalam kumparan, di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik 

    Sehingga ditetapkan hukum +araday yang berbunyi!

    A. ika sebuah penghantar mem/t/ng garis0garis gaya dari suatu medan magnetik luksC

    yang k/nstan, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi.

    B. #erubahan luks medan magnetik didalam suatu rangkaian bahan penghantar, akan

    menimbulkan tegangan induksi pada rangkaian tersebut.

     

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 6

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    7/23

    #ersamaan Ggl induksi (E ind  ) yang memenuhi hukum +araday adalah sebagai berikut!

    Tanda negati berati sesuai dengan %ukum 9en;, yaitu “Ggl Induksi selalu

    membangkitkan arus yang medan magnetiknya berlawanan dengan sumber perubahan fluks

    magnetik”.  Fluks Magnetik adalah kerapatan garis0garis gaya dalam medan magnet, artinya

    luks magnetik yang berada pada permukaan yang lebih luas kerapatannya rendah dan kuat

    medan magnetik BC lebih lemah, sedangkan pada permukaan yang lebih sempit kerapatan

    luks magnet akan kuat dan kuat medan magnetik BC lebih tinggi. Satuan internasi/nal dari

     besaran luks magnetik diukur dalam Weber , disingkat Wb dan dideinisikan dengan, uatu

    medan magnet serba sama mempunyai fluks magnetik sebesar ! weber bila sebatang 

     penghantar mem"t"ng garis#garis gaya magnetik selama satu detik akan menimbulkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar satu $"lt.

    '. Pen#e(a( Ter"a%$n#a GGL In%uks$

    *etika kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jumlah

    garis gaya0gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak.

    Bertambahnya jumlah garis0 garis gaya ini menimbulkan ''9 induksi pada ujung0ujung

    kumparan. ''9 induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum gal3an/meter. Arah arus induksi dapat ditentukan dengan cara memerhatikan arah

    medan magnet yang ditimbulkannya. #ada saat magnet masuk, garis gaya dalam kumparan

     bertambah. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersiat mengurangi garis gaya itu.

    Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus induksi

    seperti yang ditunjukkan 'ambar 4.6.

    *etika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan,

     jumlah garis0garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya

     jumlah garis0garis gaya ini juga menimbulkan ''9 induksi pada ujung0ujung kumparan.

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 7

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    8/23

    ''9 induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum

    gal3an/meter. Sama halnya ketika magnet batang masuk ke kumparan. pada saat magnet

    keluar garis gaya dalam kumparan berkurang. Akibatnya medan magnet hasil arus

    induksi bersiat menambah garis gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu merupakan

    kutub selatan. *etika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis0garis

    gaya magnet di dalam kumparan tidak terjadi perubahan tetapC. *arena jumlah garis0garis

    gaya tetap, maka pada ujung0ujung kumparan tidak terjadi ''9 induksi. Akibatnya, tidak 

    terjadi arus listrik dan jarum gal3an/meter tidak bergerak. adi, ''9 induksi dapat terjadi

     pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan terjadi perubahan jumlah garis0garis

    gaya magnet luks magnetikC.

    ''9 yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis0garis gaya magnet dalam

    kumparan disebut ''9 induksi. Arus listrik yang ditimbulkan ''9 induksi disebut arus

    induksi. #eristiwa timbulnya ''9 induksi dan arus induksi akibat adanya perubahan jumlah

    garis0garis gaya magnet disebut induksi elektr/magnetik.

    ). Fakt*r #ang Memengaru$ Besar GGL In%uks$

    Sebenarnya besar kecil ''9 induksi dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan

    sudut jarum gal3an/meter. ika sudut penyimpangan jarum gal3an/meter besar, ''9 induksi

    dan arus induksi yang dihasilkan besar. Terdapat beberapa cara memperbesar ''9 induksi.

    Ada tiga akt/r yang memengaruhi ''9 induksi, yaitu !

    aC kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis0garis gaya magnet

    luks magnetikC,

     bC jumlah lilitan,

    cC medan magnet

    B. Hukum Len+

    %ukum 9en; merupakan hukum isika yang memebrikan pernyataan tentang ''9 'aya

    'erak 9istrikC (nduksi. %ukum len; memberikan penjelasan tentang arah arus induksi yang

    terjadi karena terjadinya ''9 (nduksi tersebut. %ukum 9en; ditemukan /leh ilmuwan isika

    +riederich 9en; pada tahun 62:.

    %ukum 9en;

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 8

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    9/23

    Berdasarkan hukum +araday, telah kita ketahui bahwa perubahan luks magnetik akan

    menyebabkan timbulnya beda p/tensial antara ujung kumparan. Apabila kedua ujung

    kumparan itu dihubungkan dengan suatu penghantar yang memiliki hambatan tertentu akan

    mengalir arus yang disebut arus induksi dan beda p/tensial yang terjadi disebut ggl induksi.

    +araday pada saat itu baru dapat menghitung besarnya ggl induksi yang terjadi, tetapi belum

    menentukan ke mana arah arus induksi yang timbul pada rangkaianEkumparan. Arah arus

    induksi yang terjadi baru dapat dijelaskan /leh +riederich 9en; pada tahun 62: yang lebih

    dikenal dengan hukum 9en;.

    #ernyataan %ukum 9en;

    "ika ggl induksi timbul pada suatu rangkaian, maka arah arus induksi yang dihasilkan

    sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan

    medan magnetik arus induksi berusaha mempertahankan luks magnetik t/talnya k/nstanC-

    %ukum 9en; Arah arus induksi berdasarkan hukum 9en; aC magnet mendekati kumparan,

    bC magnet menjauhi kumparan.

    )ntuk lebih memahami hukum 9en;, perhatikan gambar diatas. *etika kedudukan magnet

    dan kumparan diam, tidak ada perubahan luks magnet dalam kumparan. Tetapi ketika kutub

    utara magnet digerakkan mendekati kumparan, maka timbul perubahan luks magnetik.

    Dengan demikian pada kumparan akan timbul luks magnetik yang menentang pertambahan

    luks magnetik yang menembus kumparan. leh karena itu, arah luks induksi harus

     berlawanan dengan luks magnetik. Dengan demikian luks t/tal yang dilingkupi kumparan

    selalu k/nstan. Begitu juga pada saat magnet digerakkan menjauhi kumparan, maka akan

    terjadi pengurangan luks magnetik dalam kumparan, akibatnya pada kumparan timbul luks

    induksi yang menentang pengurangan luks magnet, sehingga selalu luks t/talnya k/nstan.

    Arah arus induksi dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan yaitu jika arah ibu jari

    menyatakan arah induksi magnet maka arah lipatan jari0jari yang lain menyatakan arah arus.F

    !. In%uktans$

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 9

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    10/23

    (nduktansi merupakan siat sebuah rangkaian listrik atau k/mp/nen yang menyebabkan

    timbulnya ggl di dalam rangkaian sebagai akibat perubahan arus yang melewati rangkaian

    sel inductanceC atau akibat perubahan arus yang melewati rangkaian tetangga yang

    dihubungkan secara magnetis induktansi bersama atau mutual inductanceC. #ada kedua

    keadaan tersebut, perubahan arus berarti ada perubahan medan magnetik, yang kemudian

    menghasilkan ggl. Apabila sebuah kumparan dialiri arus, di dalam kumparan tersebut akan

    timbul medan magnetik. Selanjutnya, apabila arus yang mengalir besarnya berubahubah

    terhadap waktu akan menghasilkan luks magnetik yang berubah terhadap waktu. #erubahan

    luks magnetik ini dapat menginduksi rangkaian itu sendiri, sehingga di dalamnya timbul ggl

    induksi. 'gl induksi yang diakibatkan /leh perubahan luks magnetik sendiri dinamakan ggl

    induksi diri.

    &. (nduktansi Diri 'aya 'erak 9istrik ''9C (nduksi #ada *umparan

    Apabila arus berubah melewati suatu kumparan atau s/len/ida, terjadi perubahan luks

    magnetik di dalam kumparan yang akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan.

    'ambar 6. Macam0macam *umparan. G6H

    'gl terinduksi ini berlawanan arah dengan perubahan luks. ika arus yang melalui kumparan

    meningkat, kenaikan luks magnet akan menginduksi ggl dengan arah arus yang berlawanan

    dan cenderung untuk memperlambat kenaikan arus tersebut. Dapat disimpulkan bahwa ggl

    induksi I sebanding dengan laju perubahan arus yang dirumuskan !

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 10

    http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induktansi-diri-dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induktansi-diri-dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.html

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    11/23

    dengan ( merupakan arus sesaat, dan tanda negati menunjukkan bahwa ggl yang dihasilkan

     berlawanan dengan perubahan arus. */nstanta kesebandingan 9 disebut induktansi diri atau

    induktansi kumparan, yang memiliki satuan henry %C, yang dideinisikan sebagai satuan

    untuk menyatakan besarnya induktansi suatu rangkaian tertutup yang menghasilkan ggl satu

    3/lt bila arus listrik di dalam rangkaian berubah secara seragam dengan laju satu ampere per 

    detik.

    !*nt* S*al & !

    Sebuah kumparan mempunyai induktansi diri 4,7 %. *umparan tersebut dialiri arus searah

    yang besarnya 75 mA. Berapakah besar ggl induksi diri kumparan apabila dalam selang

    waktu 5,: sek/n kuat arus menjadi n/l?

    #enyelesaian!

    Diketahui!

    9 J 4,7 % Kt J 5,: s

    (6 J 75 mA J 7 L 6504  A

    (4 J 5

    Ditanya! I J ... ?

    #embahasan !

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 11

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    12/23

    '. In%uktans$ D$r$ ,a%a S*len*$%a %an T*r*$%a

    S/len/ida merupakan kumparan kawat yang terlilit pada suatu pembentuk silinder. #ada

    kumparan ini panjang pembentuk melebihi garis tengahnya. Bila arus dilewatkan melalui

    kumparan, suatu medan magnetik akan dihasilkan di dalam kumparan sejajar dengan sumbu.

    'ambar 4. S/len/ida. G4HSementara itu, t/r/ida adalah s/len/ida yang dilengkungkan sehingga sumbunya menjadi

     berbentuk lingkaran. (ndukt/r adalah sebuah kumparan yang memiliki induktansi diri 9 yang

    signiikan.

    'ambar 2. T/r/ida. G2H

    (nduktansi diri 9 sebuah s/len/ida dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan : pada

    induksi elektr/magnetik. Medan magnet di dalam s/len/ida adalah!

    B J .n.(

    dengan n J &El , dari persamaan 2. pada induksi elektr/magnetik  dan 6C akan diper/leh!

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 12

    http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induksi-elektromagnetik-hukum-faraday-hukum-lenz-gaya-gerak-listrik-ggl-rumus-contoh-soal-jawaban-praktikum-kumparan.html

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    13/23

    adi,

    karena NB J B.A J 5.&.(.A E l , #erubahan ( akan menimbulkan perubahan luks sebesar !

    Sehingga!

    dengan!

    9 J induktansi diri s/len/ida atau t/r/ida %C

    5 J permeabilitas udara : O L 650

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    14/23

    $nergi pada indukt/r tersebut tersimpan dalam medan magnetiknya. Berdasarkan persamaan

    :C, bahwa besar induktansi s/len/ida setara dengan B J 5.&4 .AEl , dan medan magnet di

    dalam s/len/ida berhubungan dengan kuat arus ( dengan B J 5.&.(El , adi,

    ( J B. l  E 5.&

    Maka, dari persamaan 7C akan diper/leh!

    Apabila energi pada persamaan >C tersimpan dalam suatu 3/lume yang dibatasi /leh lilitan

    Al , maka besar energi per satuan 3/lume atau yang disebut kerapatan energi, adalah!

    !*nt* S*al ' !

    Sebuah indukt/r terbuat dari kumparan kawat dengan 75 lilitan. #anjang kumparan 7 cm

    dengan luas penampang 6 cm4 . %itunglah!

    a. induktansi indukt/r,

     b. energi yang tersimpan dalam indukt/r bila kuat arus yang mengalir 4 AQ

    #enyelesaian!

    Diketahui!

     & J 75 lilitan

    l  J 7 cm J 7 L 6504  m

    A J 6 cm4  J 650:  m4 

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 14

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    15/23

    Ditanya!

    a. 9 J ... ?

     b. ) jika ( J 4 A ... ?

    #embahasan !

    -. In%uktans$ Bersama

    Apabila dua kumparan saling berdekatan, seperti pada 'ambar :, maka sebuah arus tetap ( di

    dalam sebuah kumparan akan menghasilkan sebuah luks magnetik N yang mengitari

    kumparan lainnya, dan menginduksi ggl pada kumparan tersebut.

    'ambar :. #erubahan arus di salah satu kumparan akan menginduksi arus pada kumparan yang lain.

    Menurut %ukum +araday, besar ggl I4 yang diinduksi ke kumparan tersebut berbanding lurus

    dengan laju perubahan luks yang melewatinya. *arena luks berbanding lurus dengan

    kumparan 6, maka I4 harus sebanding dengan laju perubahan arus pada kumparan 6, dapat

    dinyatakan!

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 15

    http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induktansi-diri-dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induktansi-diri-dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.html

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    16/23

    Dengan M adalah k/nstanta pembanding yang disebut induktansi bersama. &ilai M

    tergantung pada ukuran kumparan, jumlah lilitan, dan jarak pisahnya.

    (nduktansi bersama mempunyai satuan henry %C, untuk mengenang isikawan asal AS,

    /seph %enry 6

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    17/23

    elektr/magnet. $lektr/magnet juga berubah0ubah seirama dengan perubahan arus listrik.

    (nteraksi antara magnet dengan permanen dengan medan magnet elektr/magnetik,

    menghasilkan getaran membran pada pengeras suara. 'etaran membran ini yang akan

    menghasilkan suara yang sama dengan suara pengirim.

    D. A,l$kas$ Penera,an In%uks$ Elektr*magnet$k 

    #ada induksi elektr/magnetik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi

    listrik. (nduksi elektr/magnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. #embangkit energi

    listrik yang menerapkan induksi elektr/magnetik adalah generat/r dan dinam/. Di dalam

    generat/r dan dinam/ terdapat kumparan dan magnet. *umparan atau magnet yang berputar

    menyebabkan terjadinya perubahan jumlah garis0garis gaya magnet dalam kumparan.

    #erubahan tersebut menyebabkan terjadinya ''9 induksi pada kumparan. $nergi mekanik 

    yang diberikan generat/r dan dinam/ diubah ke dalam bentuk energy gerak r/tasi. %al itu

    menyebabkan ''9 induksi dihasilkan secara terus0menerus dengan p/la yang berulang

    secara peri/dic.

    6. Generat*r

    'enerat/r dibedakan menjadi dua, yaitu generat/r arus searah D@C dan generat/r 

    arus b/lak0balik A@C. Baik generat/r A@ dan generat/r D@ memutar kumparan di dalam

    medan magnet tetap. 'enerat/r A@ sering disebut alternat/r. Arus listrik yang dihasilkan

     berupa arus b/lak0balik. @iri generat/r A@ menggunakan cincin ganda. 'enerat/r arus

    D@, arus yang dihasilkan berupa arus searah. @iri generat/r D@ menggunakan cincin

     belah k/mutat/rC. adi,generat/r A@ dapat diubah menjadi generat/r D@ dengan cara

    mengganti cincin ganda dengan sebuah k/mutat/r. Sebuah generat/r A@ kumparan

     berputar di antara kutub0 kutub yang tak sejenis dari dua magnet yang saling

     berhadapan. *edua kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. *edua ujung

    kumparan dihubungkan dengan sikat karb/n yang terdapat pada setiap cincin. *umparan

    merupakan bagian generat/r yang berputar bergerakC disebut r/t/r. Magnet tetap

    merupakan bagian generat/r yang tidak bergerak disebut stat/r. Bagaimanakah generat/r 

     bekerja? *etika kumparan sejajar dengan arah medan magnet membentuk sudut 5 derajatC,

     belum terjadi arus listrik dan tidak terjadi ''9 induksi perhatikan 'ambar 4.6. #ada saat

    kumparan berputar perlahan0lahan, arus dan ''9 beranjak naik sampai kumparan

    membentuk sudut =5 derajat. Saat itu p/sisi kumparan tegak lurus dengan arah medan

    magnet. #ada kedudukan ini kuat arus dan ''9 induksi menunjukkan nilai maksimum.

    Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus dan ''9 makin berkurang. *etika

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 17

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    18/23

    kumparan mem bentuk sudut 65 derajat kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan

    magnet, maka ''9 induksi dan arus induksi menjadi n/l.

    #utaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi dengan arah yang

     berlawanan. #ada saat membentuk sudut 45 derajarat

    4. D$nam*

    Dinam/ dibedakan menjadi dua yaitu, dinam/ arus searah D@C dan dinam/ arus

     b/lak0balik A@C. #rinsip kerja dinam/ sama dengan generat/r yaitu memutar kumparan di

    dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinam/ yang

     berputar disebut r/t/r. Bagian dinam/ yang tidak bergerak disebut stat/r.

    #erbedaan antara dinam/ D@ dengan dinam/ A@ terletak pada cincin yang

    digunakan. #ada dinam/ arus searah menggunakan satu cincin yang dibelah menjadi dua

    yang disebut cincin belah k/mutat/rC. @incin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan

     pada rangkaian luar Dinam/ berupa arus searah walaupun di dalam dinam/ sendiri

    menghasilkan arus b/lak0balik. Adapun, pada dinam/ arus b/lak0balik menggunakan cincin

    ganda dua cincinC. Alat pembangkit listrik arus b/lak balik yang paling sederhana adalah

    dinam/ sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar r/t/r adalah r/da sepeda. ika r/da

     berputar, kumparan atau magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul ''9 induksi pada ujung0

    ujung kumparan dan arus listrik mengalir. Makin cepat gerakan r/da sepeda, makin cepat

    magnet atau kumparan berputar. Makin besar pula ''9 induksi dan arus listrik yang

    dihasilkan. ika dihubungkan dengan lampu, nyala lampu makin terang. ''9 induksi pada

    dinam/ dapat diperbesar dengan cara putaran r/da dipercepat, menggunakan magnet yang

    kuat besarC, jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam

    kumparan.

    2. Trans*rmat*r

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 18

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    19/23

    Di rumah mungkin kamu pernah dihadapkan pers/alan tegangan listrik, ketika kamu

    akan menghidupkan radi/ yang memerlukan tegangan > R atau 64 R. #adahal tegangan listrik 

    yang disediakan #9& 445 R. Bahkan generat/r pembangkit listrik menghasilkan tegangan

    listrik yang sangat tinggi mencapai hingga puluhan ribu 3/lt. *enyataannya sampai di rumah

    tegangan listrik tinggal 445 R. Bagaimanakah cara mengubah tegangan listrik? Alat yang

    digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan A@ disebut trans/rmat/r tra/C.

    Tra/ memiliki dua terminal, yaitu terminal input dan terminal /utput. Terminal input

    terdapat pada kumparan primer. Terminal /utput terdapat pada kumparan sekunder. Tegangan

    listrik yang akan diubah dihubungkan dengan terminal input. Adapun, hasil pengubahan

    tegangan diper/leh pada terminal /utput. #rinsip kerja trans/rmat/r menerapkan peristiwa

    induksi elektr/magnetik. ika pada kumparan primer dialiri arus A@, inti besi yang dililiti

    kumparan akan menjadi magnet elektr/magnetC. *arena arus A@, pada elektr/magnet selalu

    terjadi perubahan garis gaya magnet. #erubahan garis gaya tersebut akan bergeser ke

    kumparan sekunder. Dengan demikian, pada kumparan sekunder juga terjadi perubahan garis

    gaya magnet. %al itulah yang menimbulkan ''9 induksi pada kumparan sekunder. Adapun,

    arus induksi yang dihasilkan adalah arus A@ yang besarnya sesuai dengan jumlah lilitan

    sekunder. Bagian utama trans/rmat/r ada tiga, yaitu inti besi yang berlapis0lapis, kumparan

     primer, dan kumparan sekunder. *umparan primer yang dihubungkan dengan #9& sebagai

    tegangan masukan inputC yang akan dinaikkan atau diturunkan. *umparan sekunder 

    dihubungkan dengan beban sebagai tegangan keluaran /utputC.

    aC Macam0Macam Trans/rmat/r 

    Apabila tegangan terminal /utput lebih besar daripada tegangan yang diubah, tra/

    yang digunakan berungsi sebagai penaik tegangan. Sebaliknya apabila tegangan terminal

    /utput lebih kecil daripada tegangan yang diubah, tra/ yang digunakan berungsi sebagai

     penurun tegangan. Dengan demikian, trans/rmat/r tra/C dibedakan menjadi dua, yaitu

    tra/ step up dan tra/ step d/wn.

    6. Tra/ step up adalah trans/rmat/r yang berungsi untuk menaikkan tegangan A@. Tra/

    ini memiliki ciri0ciri!

    •  jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder.

    • tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,

    • kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.

    4. Tra/ step d/wn adalah trans/rmat/r yang berungsi untuk menurunkan tegangan A@.

    Tra/ ini memiliki ciri0ciri!

    •  jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder,

    • tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 19

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    20/23

    • kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.

    /. Trans*rmat*r I%eal

    Trans/rmer ideal merupakan tra/ yang rugi0ruginya hanya berasal dari rugi lilitaninput dan lilitan /utput. #ada trans/rmer ideal, hubungan antara tegangan input dengan

    tegangan /utput, arus input dengan arus /utput, lilitan input primerC dengan lilitan /utput

    sekunderC memiliki hubungan yang dijelaskan melalui persamaan berikut ini.

    Besar tegangan dan kuat arus pada tra/ bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan

    sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan

    makin besar. %al ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. %ubungan antara jumlah

    lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan Tra/

    dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kal/r, yaitu ketika jumlah energi

    yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan

    sekunder. %ubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder 

    dirumuskan ika kedua ruas dibagi dengan t,

    -. E$s$ens$ Trans*rmat*r

    Di bagian sebelumnya kamu sudah mempelajari trans/rmat/r atau tra/ yang ideal.

     &amun, pada kenyataannya tra/ tidak pernah ideal. ika tra/ digunakan, selalu timbul

    energi kal/r. Dengan demikian, energi listrik yang masuk pada kumparan primer selalu lebih

     besar daripada energi yang keluar pada kumparan sekunder. Akibatnya, daya primer lebih

     besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik pada sebuah tra/

    ditentukan /leh besarnya eisiensi tra/. #erbandingan antara daya sekunder dengan daya

     primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan

     persen disebut eisiensi tra/. $isiensi tra/ dinyatakan dengan . Besar eisiensi tra/ dapat

    dirumuskan sebagai berikut.

    >. Penggunaan Trans*rmat*r

    Banyak peralatan listrik di rumah yang menggunakan trans/rmat/r step d/wn. Tra/

    tersebut berungsi untuk menurunkan tegangan listrik #9& yang besarnya 445 R menjadi

    tegangan lebih rendah sesuai dengan kebutuhan. Sebelum masuk rangkaian elektr/nik pada

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 20

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    21/23

    alat, tegangan 445 R dari #9& dihubungkan dengan tra/ step d/wn terlebih dahulu untuk 

    diturunkan. Misalnya kebutuhan peralatan listrik 47 R. ika alat itu langsung dihubungkan

    dengan #9&, alat itu akan rusak atau terbakar. &amun, apabila alat itu dipasang tra/ step

    d/wn yang mampu mengubah tegangan 445 R menjadi 47 R, alat itu akan terhindar dari

    kerusakan. Ada beberapa alat yang menggunakan trans/rmat/r antara lain catu daya,

    adapt/r, dan transmisi daya listrik jarak jauh.

    aC #/wer supply catu dayaC

    @atu daya merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan A@ yang

    rendah. @atu daya menggunakan tra/ step d/wn yang berungsi untuk menurunkan tegangan

    445 R menjadi beberapa tegangan A@ yang besarnya antara 4 R sampai 64 R.

     bC Adapt/r penyearah arusC

    Adapt/r terdiri atas tra/ step d/wn dan rangkaian penyearah arus listrik yang berupa

    di/de. Adapt/r merupakan catu daya yang ditambah dengan si penyearah arus adalah

    mengubah tegangan A@ menjadi tegangan D@.

    cC Transmisi daya listrik jarak jauh

    #embangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukiman penduduk. #r/ses

     pengiriman daya listrik kepada pelanggan listrik k/nsumenC yang jaraknya jauh disebut

    transmisi daya listrik jarak jauh. )ntuk menyalurkan energi listrik ke k/nsumen yang jauh,

    tegangan yang dihasilkan generat/r pembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribu

    3/lt. )ntuk itu, diperlukan tra/ step up. Tegangan tinggi ditransmisikan melalui kabel

     jaringan listrik yang panjang menuju k/nsumen. Sebelum masuk ke rumah0rumah penduduk 

    tegangan diturunkan menggunakan tra/ step d/wn hingga menghasilkan 445 R. Transmisi

    daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan besar dan arus yang

    kecil. Dengan cara itu akan diper/leh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam

     perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta

    harganya lebih murah.

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 21

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    22/23

     

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II Page 22

    http://3.bp.blogspot.com/-N3D2thtW7k8/UnW-P2A4SQI/AAAAAAAAAVo/oiKd-Q5CDOY/s1600/sa.bmphttp://3.bp.blogspot.com/-N3D2thtW7k8/UnW-P2A4SQI/AAAAAAAAAVo/oiKd-Q5CDOY/s1600/sa.bmphttp://3.bp.blogspot.com/-N3D2thtW7k8/UnW-P2A4SQI/AAAAAAAAAVo/oiKd-Q5CDOY/s1600/sa.bmphttp://1.bp.blogspot.com/-qP9twAPaeyk/UnW-O2ypOkI/AAAAAAAAAVg/HbFsjL2s7ro/s1600/sd.bmp

  • 8/15/2019 induksi faraday.docx

    23/23

    BAB III

    PENUTUP

    A. Kes$m,ulan

    Berdasarkan rumusan masalahnya, kesmpulan yang dapat ditarik adalah sebagai

     berikut!aC (nduksi $lekr/magnetik adalah #eristiwa timbulnya ''9 induksi dan arus induksi akibat

    adanya perubahan jumlah garis0garis gaya magnet.

     bC #enerapan (nduksi elektr/nmagnetik terdapat pada dua alat yang hampir sama bagian0

     bagiannya yaitu pada generat/r dan dynam/.

    cC Trans/rmat/r adalah Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan

    A@.

    INDUKSI FARADAY KELAS 12 MIA 5 KELOMPOK II P 23