PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

physicsfun   October 15, 2019   Fisika   Comment  

A. Transformator

Transformator digunakan untuk mengubah tegangan arus bolak-balik. Transformator step-up digunakan untuk menaikkan tegangan.
Ciri-ciri :

Transformator step-down digunakan untuk menurunkan tegangan.
Ciri-ciri :

Untuk transformator ideal (efisiensi 100%) berlaku persamaan berikut.

 

dengan :
V_p = tegangan primer ( volt )
V_s = tegangan sekunder ( volt )
N_p = kumparan primer
N_s = kumparan sekunder
I_p = kuat arus primer ( A )
I_s = kuat arus sekunder ( A )

Pada transformator ideal tidak ada energi yang hilang sehingga daya yang masuk sama dengan daya yang keluar.

Dalam prakteknya, tidak ada transformator yang ideal karena ada daya yang hilang sehingga efisiensi transformator lebih kecil dari 100%.

Efisiensi transformator dinyatakan dengan persamaan berikut.

dengan
P_in = daya yang masuk (W)
P_out = daya yang keluar (W)
P_h = daya yang hilang (W)
= efisiensi transformator

B. Generator ( Dinamo )

Generator digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator terdiri atas dua komponen, yaitu sebagai berikut.

Rotor: kumparan yang dapat berputar dalam medan magnet.
Stator: magnet tetap sebagai sumber medan magnet.

Generator AC

Tersusun dari dua cincin sehingga dapat berputar 360^o

dengan
= GGL induksi (V),
N = banyak lilitan,
= kecepatan sudut (rad/s),
A =  luas kumparan (m2),
B = induksi magnet (T), dan
= GGL maksimum (V)

Grafik generator AC

Generator DC
Tersusun dari satu cincin yang dibelah, kemudian direkatkan kembali yang disebut komutator

Grafik generator DC

Contoh soal penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari

Sebuah trafo step-up mengubah tegangan 25 V menjadi 250 V. Jika efisiensi trafo 80% dan kumparan dihubungkan dengan lampu 250 V; 50 W, maka kuat arus dalam kumparan primernya adalah .... 

A. 8 A

B. 7,5 A

C. 2,5 A

D. 1 A 

E. 0,5 A 

Pembahasan :

\begin{align*} \eta &= \frac{P_s}{P_p} \times 100\%\\ 80\%&= \frac{P_s}{V_p \cdot I_p}\times 100\% \\ 0,8 &= \frac{50}{25 \cdot I_p} \\ 25 \cdot I_p &= 62,5\\ I_p &= 2,5 \quad \textrm{A} \end{align*}

Jawaban : A

Contoh soal induksi elektromagnetik dan penyelesaiannya kelas 9

Sebuah transformator yang efisiensinya 75 %, dihubungkan dengan tegangan primer 220 V dan menghasilkan tegangan sekunder 110 V. Jika arus pada kumparan sekunder sebesar 2 A, maka arus pada kumparan primer adalah ....

A. 0,75 A

B. 0,80 A

C. 1,00 A

D. 1,20 A

E. 1,33 A

Pembahasan :

\begin{align*} \eta &= \frac{V_s\cdot I_s}{V_p\cdot I_p} \times 100\%\\ 75\%&= \frac{110\cdot 2}{220\cdot I_p} \times 100\%\\ 0,75 &= \frac{220}{220 \cdot I_p} \\ 0,75 I_p &= 1\\ I_p &= 1,33 \quad \textrm{A} \end{align*}
Jawaban : E

Contoh soal induksi elektromagnetik kelas 12

Sebuah kumparan terdiri atas 1.200 lilitan berada dalam medan magnetik. Jika pada kumparan terjadi perubahan fluks magnetik 2.10^-3 Wb setiap detik, maka besarnya GGL induksi yang timbul pada ujung-ujung kumparan adalah ....

A. 0,24 V

B. 1,0 V

C. 1,2 V

D. 2,0 V

E. 2,4 V

Pembahasan :
\begin{align*} \varepsilon &= - N\frac{\Delta \phi}{\Delta t} \\ &= - 1.200\frac{2\cdot 10^{-3}}{1} \\ &= 2,4 \quad \textrm{V} \end{align*}
Jawaban : E