Induksi Elektromagnetik :
Induksi Elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya arus listrik akibat adanya perubahan garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.
Seorang ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday memiliki gagasan bahwa medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik.
Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik.
Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu :
(1) Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.
(2) Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.
(3) Kekuatan magnet, Semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.
Gambar 1. Ilustrasi Percobaan Faraday
Ketika kutub utara magnet digerakkan memasuki kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah (misalnya ke kanan). Jarum galvanometer segera kembali menunjuk ke nol (tidak menyimpang) ketika magnet tersebut didiamkan sejenak di dalam kumparan. Ketika magnet batang dikeluarkan, maka jarum galvanometer akan menyimpang dengan arah yang berlawanan (misalnya ke kiri). Jarum galvanometer menyimpang disebabkan adanya arus yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar dari kumparan. Beda potensial yang timbul ini disebut Gaya Gerak Listrik Induksi (ggl induksi).
Ketika magnet batang digerakkan masuk, terjadi penambahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan (galvanometer menyimpang atau ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet diam sejenak maka jarum galvanometer kembali ke nol (tidak ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet dikeluarkan terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnetik yang memtong kumparan (galvanometer menyimpang dengan arah berlawanan). Jadi, akibat perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan, maka pada kedua ujung kumparan timbul beda potensial atau ggl induksi. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan disebut arus induksi.
sumber : https://www.gurupendidikan.co.id/induksi-elektromagnetik
Transformator :
Transformator atau yang biasa disebut dengan trafo ialah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf tegangan AC yang lain. Contoh perubahannya seperti menurunkan tegangan AC dari 220VAC ke 12VAC maupun menaikkan tegangan dari 110VAC ke 220VAC. Trafo beroperasi mengikuti prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya bisa berfungsi pada tegangan AC (arus bolak – balik).
Bagian – Bagian Transformator
Secara umum, transformator memiliki 3 bagian seperti berikut:
- Kumparan Primer (Np) adalah tempat masukkan tegangan mula – mula.
- Kumparan Sekunder (Ns) adalah tempat dialirkannya tegangan hasil.
- Inti Besi (inti magnetik) terbuat dari bahan lapisan plat dinamo yang disusun berlapis – lapis.
Persamaan / Rumus Transformator
Di dalam transformator dapat dibuat suatu persamaan atau rumus matematik transformator sebagai berikut:
Keterangan rumus transformator:
- Vp = tegangan di dalam kumparan primer.
- Vs = tegangan di dalam kumparan sekunder.
- Np = banyaknya lilitan di dalam kumparan primer.
- Ns = banyaknya lilitan di dalam kumparan sekunder.
Jenis jenis Transformator :
Jenis – Jenis Transformator
Dilihat dari pengubahan tegangan yang dikerjakan, transformator dibagi menjadi 2 jenis yang berbeda, diantaranya yaitu:
1. Transformator Step – Up
Memiliki fungsi untuk menaikkan ataupun memperbesar tegangan bolak – balik pada suatu sumber.
Trafo step – up memiliki ciri – ciri sebagai berikut ini:
- Tegangan di dalam kumparan sekunder lebih besar daripada tegangan di dalam kumparan primer (Vs > Vp).
- Jumlah lilitan yang ada pada kumparan sekunder lebih banyak daripada kumparan primer (Ns > Np).
- Arus di dalam kumparan primer lebih besar daripada arus listrik di dalam kumparan sekunder (Ip > Is).
2. Transformator Step – Down
Berfungsi untuk memperkecil atau menurunkan tegangan bolak – balik dari sebuah sumber.
Trafo step – down memiliki ciri – ciri sebagai berikut ini:
- Vp > Vs.
- NP > Ns.
- Ip < Is.
Efisiensi Transformator
Efisiensi merupakan suatu nilai yang menyatakan perbandingan antara daya masukan (Pin) dengan daya keluaran (Pout).
Nilai efisiensi pada transformator dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan:
- η = Efisiensi transformator (%)
- Ps = daya di dalam kumparan sekunder (W)
- Pp = daya di dalam kumparan primer (W)
- Is = kuat arus di dalam kumparan sekunder (A)
- Ip = kuat arus di dalam kumparan primer (A)
Jika efisiensi suatu transformator sama dengan 100% itu artinya daya listrik di dalam kumparan primer sama dengan daya listrik di dalam kumparan sekunder.
Ps = Pp
Vp Ip = Vs Is
Vp/Vs = Is/Ip
Sebab rumus transformator:
Vp/Vs = Np/Ns
Sehingga rumus transformator:
Is/Ip = Np/Ns
Transformator yang seperti itu disebut sebagai transformator ideal.
Jika efisiensi transformator kurang dari 100%, maka terdapat daya listrik yang hilang atau disebut sebagai rugi daya. Transformator seperti itu disebut sebagai transformator tidak ideal.
Besarnya daya yang hilang dirumuskan sebagai berikut:
Ph = Pin – Pout = Pp – Ps
Keterangan:
- Ph = daya listrik yang hilang atau rugi daya (W)
CONTOH SOAL
1. Seseorang ingin mengubah tegangan dari AC 220 volt menjadi 110 volt dengan sebuah transformator. Tegangan 220 volt tadi dikaitkan dengan kumparan primer yang mempunyai 1,000 lilitan. Kumparan sekundernya harus mempunyai jumlah lilitan ……
Jawab:
Diketahui:
- Vp = 220 volt
- Vs = 110 volt
- Np = 1.000 lilitan
Ditanya Ns = …..?
Pembahasan:
- Vp/Vs = Np/Ns
- Ns = Vs/Vp x Np
- Ns = 220/110 x 1.000 = 2.000 lilitan
0 Comments