Electromagnetic Induction Presentation

a

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Induksi Magnetik dan Induksi Elektromagnetik

XII Science Ladies 2008 – 2009 Academic Year

Warm-Up

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Terjadinya Induksi Magnetik  Hans Christian Oersted

menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Gaya Lorentz

Gaya Lorentz merupakan gaya yang terjadi akibat interaksi antara medan magnetik dengan arus listrik atau muatan yang bergerak.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Kaidah Tangan Kanan • Ibu jari menunjukkan arah kuat arus, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menyatakan arah garisgaris medan magnetik. • Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet. • Jari tengah menunjukkan ‘gaya Lorentz’. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Gaya Lorentz pada 2 konduktor lurus dan sejajar d

F1

F2 I1

I2 d

F1

I1

F2

Bila I1 dan I2 berlawanan arah, kedua kawat tolak- menolak.

µ 0 I1 I 2 F1 = F2 = L 2πd Bila I1 dan I2 searah, kedua kawat tarik-menarik.

I2

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Gaya Lorentz pada partikel bermuatan Sebuah partikel bermassa m bermuatan listrik q yang bergerak dengan kecepatan v di dalam medan magnet dengan induksi magnetik B akan mengalami Gaya Lorentz F sebesar : F = q v B sin θ θ = sudut yang dibentuk oleh arah gerak muatan dengan arah induksi magnetik. F = Bil sin θ il = qv F = Bqv sin θ

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Momen Kopel pada kawat berarus Bila suatu kawat penghantar berbentuk kumparan dengan luas A, jumlah lilitan N dialiri arus listrik I dan berada di dalam induksi magnetik B, maka terjadi momen kopel sebesar :

τ = NABI sin θ dengan θ = sudut yang dibentuk bidang normal dengan B.

τ = F.l τ = Bil sin θ N1/2d ∑τ

= Bil1 sin θ N1/2d1 + Bil2 sin θ N1/2d2

τ = NBil sin θ d τ = NABi sin θ Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Terjadinya Induksi Elektromagnetik  Michael Faraday pertama

kali mengemukakan konsep fluks magnetik untuk menggambarkan medan magnet sebagai garis-garis gaya medan.  Dia menemukan bahwa medan magnet yang berubah-ubah dapat menimbulkan arus listrik.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Penyebab timbulnya GGL Induksi

• Ketika Ketika magnet magnet bergerak berhenti, bergerak meninggalkan kumparan mendekatitidak dan masuk kumparan, kumparan kembali mengalami kedalam kumparan, perubahan kumparan jumlah mengalami garis mengalami gaya perubahan garis gaya yang magnet,akibatnya perubahan jumlah jumlah tidak garistimbul gaya magnet magnet beda potensial yang semakin sedikit. Akibatnya timbul beda atau memotong ggl induksi. kumparan semakin banyak. potensial gglbeda induksi yang terbalik. Akibatnyaatau timbul potensial atau ggl induksi. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

G G L Induksi Menyimpangnya jarum galvanometer menunjukkan bahwa ketika magnet bergerak memasuki dan keluar dari kumparan, pada ujung-ujung 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 keluar dari kumparan menunjukkan bahwa arus yang timbul adalah arus bolak-balik (AC).

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Tegangan dan Arus Bolakbalik

Polaritas tegangan pada Induksi elektromagnetik ujung-ujung kumparan juga menghasilkan arus listrik selalu dalamberubah, dua arahkadang yang saling positif, kadang negatif. bergantian. Arus ini disebut Tegangan yang polaritasnya arus bolak-balik selalu berubah ini disebut tegangan bolak-balik.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Faktor-faktor yang menentukan besarnya GGL Besarnya GGL induksi tergantung pada tiga faktor, yaitu : • banyaknya lilitan kumparan, • kecepatan keluarmasuk magnet dari dan ke dalam kumparan, • kuat magnet yang digunakan.

3.0 5.0 4.0 2.0 A

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Generator • Mesin paling penting yang mengubah dunia. • Ditemukan oleh Michael Faraday dengan mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. • Menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.

Mesin ini diberi nama ‘generator’.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Prinsip kerja Generator Ketika kumparan diputar dihingga Pada vertikal kumparan Kumparan terus berputar Padaposisi posisi vertikal kumparan dalam medan magnet, satu dan sisi tidak mengalami perubahan sisi biru bergerak kebawah tidak mengalami perubahan kumparan bergerak ke garis gaya magnet sehingga sisi kuning bergerak keatas. garis gaya(biru) magnet sehingga atas isi yang lainnya tidak ada Kumparan tidaksedang adalistrik listrik mengalami yangmengalir mengalir perubahan pada (kuning) bergerak bawah. garis padakumparan. gaya kumparan magnetke yang Kumparan mengalami bertambah banyak, sehingga perubahan gaya magnet pada setiapgaris sisi kumpaan yang makin sedikit, mengalir arus listrik sehingga yang Generator pada kedua hingga sisi kumparan berlawanan posisi menghasilkan listrik mengalir arus listrik mengitari kumparan horizontal kumparan hingga posisi menggunakan prinsip kumparan vertikal. induksi

elektromagnetik. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Bagian-bagian Generator • Rotor adalah bagian generator yang berputar. • Stator adalah bagian generator yang diam.

Rotor

Stator

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Generator AC • Generator AC atau Altenator Current, adalah alat pembangkit listrik yang menghasilkan arus listrik bolak – balik. • Untuk menghindari melilitnya kabel, dipasang dua buah cincin luncur. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

magnet

kumparan

gelang sikat

sikat

gelang

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Arus Bolak-balik • Alternating Current ( AC )

i

• 2 gelang • Ujung kumparan selalu menempel pada gelang yang sama

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

t

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Generator DC • Generator DC menghasilkan arus listrik searah. • Untuk menghindari melilitnya kabel dan sekaligus menyearahkan arus listrik dipasang komutator (sepasang cincin belah). Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

magnet kumparan

sikat gelang terbelah sikat

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Arus Searah • Direct current ( DC )

i

• 1 gelang terbelah • Ujung kumparan menempel pada belahan gelang secara bergantiganti.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

t

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Fakta Generator • Pada kenyataannya, rotor pada generator adalah magnet, dan statornya adalah kumparan. • Dengan generator seperti ini arus listrik yang dihasilkan adalah arus bolakbalik (AC). Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

PLTA • 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. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

PLTN • Energi nuklir yang dihasilkan, digunakan untuk memanaskan air. • Uap air yang dihasilkan dialirkan dengan tekanan tinggi untuk memutar turbin generator.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

PLTU • Pada PLTU, air dipanaskan dengan bahan bakar batu bara. • Uap air yang dihasilkan, dialirkan dengan tekanan yang tinggi untuk memutar turbin generator. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

PLT Angin • Pada pembangkit listrik tenaga angin, kincir angin dihubungkan ke turbin generator. • Ketika kincir berputar ditiup angin, turbin juga ikut berputar dan menggerakkan generator. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Transformator • Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan listrik AC.

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Prinsip Kerja Tranformator Dengan menghubungkan Trafo terbuat dari dua Listrik Agar Perhatikan Ketika yang kumparan saklar gambar! diputus, Dengan mengganti kumparan primer keyang sumber buah kumparan dihasilkan sekunder Ketika listrik berhenti oleh saklar arah arus listrik listrik AC, maka arus listrik dililitkan pada sebuah kumparan menghasilkan disambung, mengalir sekunder pada listrik listrik secara terus selalu berubah, kutub cincin besi lunak. hanya terus-menerus, mengalir kumparan sesaat melalui karena primer maka menerus, magnet jugamaka selalu berubah kumparan ia kumparan sehingga harus inimengalami hanya cincin primer dan dan kumparan sekunder kutub magnet juga terus mengalami perubahan Kumparan yang mengalami perubahan besi kehilangan lunak berubah garis gaya akan berubah secara garis magnet gaya magnet dihubungkan kedan perubahan menjadi kemagnetannya, jumlah terus magnet. menerus, dan terus menerus menghasilkan listrik secara sumber tegangnan garis yaitu Jarum jarum gaya dengan galvanometer magnet galvanometer cara terus –menerus. disebut kumparan padamerubah bergerak kembali saat listrik bergerak kutup-kutup sesaat dan primer dan Kumparan dinyalakan magnet kembali sesaat atau dengan secara ke nol.terus arah tempat hasil disebut padamenerus Mengapa? berlawanan. saat listrik kumparan dimatikan. sekunder Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Trafo Step-Up Digunakan untuk menurunkan tegangan listrik. ~ ciri - ciri : • Lilitan kumparan primer lebih sedikit dari pada lilitan kumparan sekunder. • Tegangan primer lebih kecil dari tegangan sekunder. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Trafo Step-Down

Digunakan untuk menurunkan tegangan listrik. ~ ciri - ciri : • Lilitan kumparan primer lebih banyak dari lilitan kumparan sekunder. • Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Efisiensi Transformator Pada listrik kenyataannya Daya yang setiap penggunaan dihasilkan oleh sebuah trafo tidak pernah trafo tergantung dari didapat daya yang efisiensi trafo tersebut. masuk sama dengan daya yang keluar. Efisiensi trafo adalah Daya listrik yang persentase daya yang dikeluarkan oleh keluar trafo. trafodari selalu lebih kecil dari daya listrik yang masuk kedalam trafo.

Ps

Pp

Pp > Ps η=

Ps Pp

Np Is = Ns Ip X 100 %

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

Transmisi Tegangan Tinggi Listrik yang kita pakai Jika listrik di Dalam perjalanannya Olehmenghantarkan sebab itu dipilih dengan arus besar rumah dihasilkan melalui kabel yang di cara kedua, yaitu tegangan rendah, maka tempat yang sangat sangat panjang, listrik dengan arus kecil dan energi listrik yang berubah jauh. Untuk menemui hambatan tegangan yang tinggi. menjadi kalor sangat besar, menghantarkan listrik yang sangat besar Selain untuk yaitu dapat dihitung dengan yang sangat jauh rumus W=I².R.t (semakin panjang memperkecil hilangnya tersebut ada dua Selain itu untuk kawat penghantar energi listrik dalam cara yaitu dengan menghantarkan arus listrik hambatannya perjalanan, juga arus besar yang besar perlutegangan kabel yang semakin besar ) arus rendah ataukawat memperkecil tebal, ini memerlukan biaya kecil dengan Ini yang digunakan. yang mahal. tegangan tinggi mempermurah biaya. Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

By us… J Dhi-

L-g4 V!oLet

!nc h

a!

y4n-3

g-N F!k4

T-k4

d!La n e ! aR

[NH4]2-

4m-! e U-Le

nyL4

R!2N

Liza Santi Fika Dila Ami Nana Arinal Yuli Dini Ila Gia Isil Ririn Geni Tika

THANK YOU….!!!