TUGAS MANDIRI 6-FISIKA DASAR I-KAMPUS ITBI MILENIAL MEDAN

Nama: Falensius Mendrofa 

Kelas: PGI

jurusan: Teknik Industri 

JAWABAN 👇

1.pengertian induksi elektromagnetik 

Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik adalah proses ketika konduktor yang diletakkan di suatu medan magnet yang bergerak/berubah (atau konduktornya yang digerakkan melewati medan magnet yang diam) menyebabkan terproduksinya voltase disepanjang konduktor. Proses induksi elektromagnetik ini menghasilkan arus listrik.

2.cara menimbulkan GGL elektromagnetik 

Cara menimbulkan GGL Induksi

• Menggerakkan magnet masuk keluar kumparan

• Memutar magnet di depan kumparan

Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder

• Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan sekunder

Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.

• Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang di dekatnya terdapat kumparan sekunder.

Arah arus listrik induksi

• Arah arus lisrik induksi dapat ditentukan dengan hukum Lents : Arah arus listrik induksi sedemikian rupa sehingga melawan perubahan medan magnet yang ditimbulkan.

Kutub Utara magnet bergerak mendekati kumparan

Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan

• Kutub Utara magnet bergerak menjauhi kumparan

Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi

• 1. GGL Induksi sebanding dengan kecepatan perubahan

• flug magnet.

Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi

• 1. GGL Induksi sebanding dengan jumlah lilitan

Besar GGL Induksi : 1. Sebanding dengan jumlah lilitan 2. Sebanding dengan kecepatan perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan

3.Faktor – faktor yang mempengaruhi GGL induksi antara lain yaitu:

A. Kekuatan magnet/ medan magnet

B. Kecepatan putaran magnet – kumparan/laju perubahan fluks

C. Banyak lilitan pada kumparan

D. Luas penampang kumparan.

4.1. Generator Arus Bolak-Balik (AC)

Generator arus bolak-balik yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan output) berupa tegangan bolak-balik.
2. Generator Arus Searah (DC)
Generator arus searah yaitu generator dimana tegangan yang dihasilkan (tegangan output) berupa tegangan searah, karena didalamnya terdapat sistem penyearahan yang dilakukan bisa berupa oleh komutator atau menggunakan dioda.

1. GENERATOR DC

Generator DC merupakan sebuah perangkat Motor listrik yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik. Generator DC menghasilkan arus DC / arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), Konstruksi Generator DC Pada umumnya generator DC dibuat dengan menggunakan magnet permanent dengan 4-kutub rotor, regulator tegangan digital, proteksi terhadap beban lebih, starter eksitasi, penyearah, bearing dan rumah generator atau casis, serta bagian rotor. Gambar berikut menunjukkan gambar potongan melintang konstruksi generator DC.

Generator DC terdiri dua bagian, yaitu stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box. Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Bagian yang harus menjadi perhatian untuk perawatan secara rutin adalah sikat arang yang akan memendek dan harus diganti secara periodic / berkala. Komutator harus dibersihkan dari kotoran sisa sikat arang yang menempel dan serbuk arang yang mengisi celah-celah komutator, gunakan amplas halus untuk membersihkan noda bekas sikat arang.

LIHAT JUGA VIDEO CARA KERJA GENERATOR DCDAN  MOTOR DC

2. GENERATOR AC

Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Generator Arus Bolak-balik sering disebut juga seabagai alternator, generator AC (alternating current), atau generator sinkron. Dikatakan generator sinkron karena jumlah putaran rotornya sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator. Kecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub magnet yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan putar pada stator. Mesin ini tidak dapat dijalankan sendiri karena kutub-kutub rotor tidak dapat tiba-tiba mengikuti kecepatan medan putar pada waktu sakelar terhubung dengan jala-jala.

Rangkaian Ekivalen Generator AC

Berdasarkan sistem pembangkitannya generator AC dapat dibagi menjadi 2 yaitu :
1. Generator 1 fasa
Generator yang dimana dalam sistem melilitnya hanya terdiri dari satu kumpulan kumparan yang hanya dilukiskan dengan satu garis dan dalam hal ini tidak diperhatikan banyaknya lilitan. Ujung kumparan atau fasa yang satu dijelaskan dengan huruf besar X dan ujung yang satu lagi dengan huruf U.
2. Generator 3 fasa
Generator yang dimana dalam sistem melilitnya terdiri dari tiga kumpulan kumparan yang mana kumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan fasa. Jadi pada statornya ada lilitan fasa yang ke satu ujungnya diberi tanda U – X; lilitan fasa yang ke dua ujungnya diberi tanda dengan huruf V – Y dan akhirnya ujung lilitan fasa yang ke tiga diberi tanda dengan huruf W – Z.

5.Pengertian Transformator atau sering disebut juga hanya disebut trafo adalah suatu komponen listrik elektronika yang terdiri dari inti, coil atau kumparan lilitan primer dan sekunder yang fungsinya untuk mengubah tegangan dinaikkan maupun diturunkan sesuai keperluan.

Secara pengertian bahasa sesuai dengan namanya transformator adalah alat yang berfungsi untuk mentransformasikan atau memindahkan, dalam hal ini tentu saja arus dan tegangan. Contohnya yaitu untuk mengubah tegangan dari 220 VAC ke tegangan yang lebih kecil menjadi 12 VAC.

Prinsip Kerja Transformator

Sebuah transformator bekerja dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik sesuai hukum faraday dan hukum lorenzt :

Hukum Faraday

Gaya listrik yang melalui garis lengkung tertutup berbanding lurus dengan perubahan arus induksi persatuan waktu pada garis lengkung tersebut, sehingga apabila ada suatu arus yang melalui sebuah kumparan maka akan timbul medan magnet pada kumparan tersebut

Hukum Lorenzt

Arus bolak-balik (AC) yang beredar mengelilingi inti besi mengakibatkan inti besi tersebut berubah menjadi magnet, apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu lilitan maka lilitan tersebut akan memiliki perbedaan tegangan pada kedua ujung lilitannya

Sesuai hukum lorenzt maka pada saat kumparan primer diberi arus tegangan AC maka akan menimbulkan medan magnet pada inti trafo yang besarnya tergantung dari besar arus listrik yang diberikan.

Medan magnet yang terbentuk ini menjadi semakin kuat dengan adanya core inti besi dan menghantarkan medan magnet ke bagian kumparan sekunder sehingga pada bagian sekunder akan timbul induksi gaya gerak listrik yang sebenarnya merupakan pelimpahan daya dari sisi primer trafo.

Hukum Lorenzt ini juga yang menjelaskan bagaimana prinsip kerja trafo step up dan step down. Untuk pemahaman yang lebih mudah bisa memperhatikan gambar di bawah ini :

Cara kerja transformator seperti ini tidak beda jauh dengan motor listrik, perbedaanya adalah pada motor listrik terjadi perubahan tenaga listrik menjadi medan magnet lalu diubah ke energi kinetik/ gerak.

Inti besi trafo yang biasa disebut core jika diperhatikan adalah berupa lempengan logam yang disusun berbentuk E dan I berlapis lapis yang membentuk seperti inti trafo, fungsinya yaitu supaya mempermudah jalannya medan magnet serta untuk menyalurkan suhu panas dari kabel tembaga ke bagian inti logam.

6.Rangkaian Hambatan Murni (R)

 Fungsi tegangan V dan kuat arus I

 Hubungan antara V dan I Sepassa/fasenya

sama (perhatikan diagram fasor 

Vektor V dan vektor I searah)

7.RANGKAIAN INDUKTOR

Sebuah induktor mempunyai hambatan yang disebut reaktansi induktif saat dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Hambatan atau reaktansi induktif bergantung pada frekuensi sudut arus dan induktansi diri induktor atau dapat dirumuskan sebagai 

 Rangkaian induktor pada arus bolak-balik (Sumber: myrightspot.com)

 

 

Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada induktor

(Sumber: myrightspot.com)

 

Berdasarkan grafik terlihat bahwa besar tegangan pada induktor adalah nol saat arus induktornya maksimum, begitupun sebaliknya. Artinya tegangan pada induktor mencapai nilai maksimum lebih cepat serempat periode daripada saat arus mencapai maksimumnya. Rumus tegangan dan arus yang mengalir pada induktor seperti berikut:

 

8.RANGKAIAN KAPASITOR

Sebuah kapasitor memiliki karakteristik yang dapat menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik ketika dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maupun tegangan searah. Kapasitor yang dialiri arus bolak-balik akan timbul resistansi semu atau biasa disebut dengan reaktansi kapasitif. Besar nilai reaktansi kapasitif bergantung pada besarnya nilai kapasitansi kapasitor dan frekuensi sudut arus atau dapat dirumuskan sebagai 

 

 Rangkaian kapasitor pada arus bolak-balik (Sumber: myrightspot.com)

 

 

 Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada kapasitor

(Sumber: myrightspot.com)

 

Berdasarkan grafik terlihat bahwa arus pada kapasitor maksimum saat tegangan kapasitor bernilai nol, begitupun sebaliknya. Artinya, arus mencapai nilai maksimumnya seperempat periode lebih cepat daripada saat tegangan mencapai nilai maksimumnya. Rumus tegangan dan arus yang mengalir pada kapasitor seperti berikut:

9.

🙏TERIMAKASIH🙏

          ITB INDONESIA  JAYA 🙏