GGL Induksi

11 - Instalasi Motor Listrik - 3 TEORI HITUNGAN Induksi Elektromagnetik Rumus Induksi Elektromagnetik Induksi elektromagnetik adalah proses ketika konduktor yang diletakkan di suatu medan Fluks Magnet magnet yang bergerak/berubah (atau Fluks magnet adalah perubahan pada medan konduktornya yang digerakkan melewati magnet. Fluks magnet dihasilkan dari perkalian medan magnet yang diam) menyebabkan antara medan magnet (B) dengan luas bidang terproduksinya voltase disepanjang konduktor. (A) yang saling tegak lurus. Fluks magnet dapat Proses induksi elektromagnetik ini dinyatakan dengan menghasilkan arus listrik. Michael Faraday merupakan ilmuwan yang Rumus diatas adalah fluks magnet dimana menemukan fenomena ini pada tahun 1831 dan medan magnetnya tegak lurus dengan luas James Clerk Maxwell merupakan ilmuwan bidangnya. Jika tidak tegak lurus, tapi yang mendeskripsikannya secara matematik membentuk sudut, maka besar fluks sebagai Hukum Induksi Faraday. Nama formal magnetnya dikalikan cosinus sudutnya persamaan yang mendefinisikan karakteristik induksi medan elektromagnetik dari fluks Hukum Faraday magnetik (perubahan pada medan magnet) Hukum Faraday menyatakan bahwa jika jumlah disebut sebagai Hukum Faraday, yang fluks magnet yang memasuki suatu kumparan kemudian digeneralisasikan menjadi berubah, maka pada ujung-ujung kumparan persamaan Maxwell-Faraday, satu dari empat akan timbul GGL (gaya gerak listrik) induksi. persamaan pada teori elektromagnetik oleh Besarnya GGL induksi ini bergantung pada laju James Clerk Maxwell; persamaan ini perubahan fluks magnet dan banyaknya lilitan mendefinisikan hubungan antara perubahan kumparan. GGL induksi tersebut dapat medan listrik dan medan magnet. Selain itu, dihitung secara matematis dengan rumus: terdapat Hukum Lorentz yang mendeskripsikan arah dari medan induksi. dimana: merupakan GGL induksi (volt); Proses induksi elektromagnetik dapat bekerja pula secara kebalikannya, jadi pergerakan arus N merupakan jumlah lilitan kumparan; listrik dapat menghasilkan sebuah medan merupakan laju perubahan fluks magnetik. Faktanya, sebuah magnet biasa memiliki medan magnet akibat gerakan magnet. individual elektron-elektron dalam atom-atom penyusun magnet; elektron-elektron tersebut Tanda delta ( mengungkapkan perubahan. bergerak secara seragam sehingga Jadi, ( ) adalah perubahan fluks magnet menghasilkan medan magnet uniform. terhadap perubahan waktunya, sehingga Induksi elektromagnetik telah diterapkan pada disebut sebagai laju perubahan fluks. berbagai teknologi seperti komponen- komponen elektrikal: induktor dan transformator, dan alat-alat yang sangat krusial: motor elektrik dan generator 21

11 - Instalasi Motor Listrik - 3 Hukum Lenz dimana: Hukum Lenz menyatakan bahwa arus induksi N merupakan jumlah lilitan kumparan akan muncul pada arah yang sedemikian rupa sehingga arah induksi menentang perubahan merupakan fluks magnet (Weber) yang dihasilkan. Jadi, arah arus induksi yang I merupakan kuat arus (Ampere) terjadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang saling bertolak-belakang Arah GGL Induksi dengan penyebab perubahan f magnet Sehubungan dengan arah GGL induksi dalam tersebut. hukum Lenz di atas adalah faktor tarikan serta arus induksi. Dimana arah tarikan kawat Tanda minus pada persamaan Faraday diatas berbanding terbalik dengan arus induksinya. menunjukkan bahwa GGL (\\epsilon) yang Besarnya arus induksi itu dipengaruhi nilai terbentuk memiliki arah yang bertolak GGL induksi serta resistansi kawat dengan belakang dengan fluks magnet ( ). korelasi sebagai berikut. Dimana: Dimana: ε = Nilai GGL induksi (Volt). i = Arus induksi (Ampere). B = Kerapatan fluks (T). ε = Nilai GGL induksi (Volt). l = Panjang penghantar (m). R = Resistansi/tahanan (Ohm atau Ω). v = Kecepatan gerakan/tarikan (m/s). θ = Sudut perpotongan tarikan dengan medan magnet. Hukum Henry Hukum Henry menyatakan bahwa apabila arus liktrik yang mengalir pada suatu penghantar berubah terhadap waktu, maka pada penghatar tersebut akan terjadi GGL induksi diri yang dirumuskan dengan di mana: merupakan GGL induksi diri (volt) L merupakan induktansi diri dI/dt merupakan besar perubaha arus per satuan waktu (Ampere/sekon) Induksi diri (L) merupakan besarnya GGL yang terjadi pada suatu kumparan dimana terjadi perubahan arus 1 Ampere setiap 1 detik yang dirumuskan dengan: 21

11 - Instalasi Motor Listrik - 3 Contoh Soal 1 LATIHAN SOAL Sebuah belitan kawat berjumlah 1000 lilitan, mengalami perubahan fluks sebesar 10-4 Soal 1 Weber dalam waktu 0,1 detik. Berapa GGL Sebuah belitan kawat berjumlah 1000 induksi pada belitan itu? lilitan, mengalami perubahan fluks sebesar 10-4 Weber dalam waktu 0,1 detik. Berapa Jawaban: GGL induksi pada belitan itu? Contoh Soal 2 Soal 2 Pada sebuah praktikum fisika dilakukan Suatu kumparan dengan 3.000 lilitan, pengamatan pada sepotong penghantar. terjadi terjadi suatu perubahan fluks Penghantar itu ditarik dalam dua buah medan magnetik 1.500 Wb selama selang waktu 2 magnet dengan perubahan fluks sebesar 4 sekon. Hitunglah besar ggl induksinya! Wb/s dan 6 Wb/s, berapa perbandingan GGL induksinya? Soal 3 Suatu kumparan dengan 4500 lilitan, Jawaban: terjadi terjadi suatu perubahan fluks magnetik 2800 Wb selama selang waktu 2 sekon. Hitunglah besar ggl induksinya! Soal 4 Suatu kumparan dengan 1500 lilitan, terjadi terjadi suatu perubahan fluks magnetik 4000 Wb selama selang waktu 2 sekon. Hitunglah besar ggl induksinya! Contoh Soal 3 Jika sebuah kumparan 35 lilitan mengalami perubahan fluks sebesar 0,06 Wb setiap 0,25 sekon, berapa nilai GGL induksinya? Jawaban: 22