Alat-alat apa saja yang menggunakan prinsip kerja induksi elektromagnetik

gurune.net – Peralatan dengan Prinsip Kerja Induksi Elektromagnetik. Sobat guru,  kita telah membahas materi mengenai induksi magnet pada postingan sebelumnya. Saat ini kita akan membahas mengenai peralatan dengan prinsip kerja  induksi elektromagnetik. Ada beberapa alat yang akan kita bahas pada kesempatan kali ini yaitu generator, dinamo AC-DC, dan transformator. Materi ini juga akan sobat guru dapatkan pada mata pelajaran IPA SMP Kelas 9 Semester 2.

Apa itu Induksi Elektromagnetik?

Induksi elektromagnetik adalah perubahan medan magnet yang dapat menghasilkan listrik. Menurut Faraday, menggerakkan magnet batang keluar masuk kumparan dapat menghaislkan listrik. Seperti pada generator listrik yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Beberapa peralatan yang  memiliki prisip kerja induksi elektromagnetik adalah :

a. generator, b. dynamo AC-DC ,

c. Transfotmator.

Generator

Generator adalah alat untuk mengubah energi gerak (kinetik) menjadi energi listrik. Alat ini memiliki energi gerak yang berasal dari berbagai sumber energi alternatif, seperti dari energi angin, energi air, dan sebagainya.

Ada 2 tipe Generator yaitu generator AC (Alternating Current) dan generator DC (Direct Current). Generator AC dapat menghasilkan arus listrik bolakbalik dengan cara menggunakan cincin ganda, sedangkan generator DC dapat menghasilkan arus listrik searah dengan cara menggunakan komutator (cincin belah).

Dinamo AC-DC

Dinamo adalah generator yang relatif kecil. Lampu pada sepede biasanya yang menggunakan dynamo jenis ini.

Mengapa lampu sepeda kayuh dapat menyala meskipun tidak mempunyai baterai?

Baca Juga :  Jawaban IPA Kelas-9 Semester-2 Halaman-27

Mengapa nyala lampu akan semakin terang apabila kita mengayuh pedal sepeda dengan lebih cepat?

Ternyata pada sepeda , dynamo-lah yang berfungsi sebagai sumber energi listrik untuk menyalakan lampu.

Dinamo adalah alat yang berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi listrik. Cara kerja dinamo dan generator hampir sama, termasuk penggunaan satu cincin yang dibelah menjadi dua (komutator) pada dinamo DC dan cincin ganda pada dinamo AC.

Perbedaan dinamo dengan generator terletak pada dua komponen utama dinamo,yaitu rotor (bagian yang bergerak) dan  stator (bagian yang diam).

Saat kita mengayuh sepeda dengan cepat, kumparan pada dinamo akan bergerak cepat sehingga meghasilkan gaya gerak listrik (GGL) induksi yang lebih kuat dan menghasilkan energi listrik yang lebih banyak.

Selain dengan mempercepat putaran kumparan, penggunaan magnet yang kuat, memperbanyak jumlah lilitan, dan penggunaan inti besi lunak dalam dinamo juga dapat menghasilkan GGL induksi menjadi lebih kuat.

Transformator

 Sebelum mengalirkan listrik ke rumah-rumah penduduk, Kita harus menurunkan tegangan listrik dari PLN.  Bagaimana cara menurunkan atau menaikkan tegangan listrik? Salah satu caranya adalah dengan menggunakan transformator.

Berdasarkan penggunaannya, ada 2 jenis transformator yaitu transformator step-down dan transformator step-up.

Apa perbedaan trafo step-up dan step-down ?

Transformator step-down berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik, sedangkan transformator step-up berfungsi untuk menaikkan tegangan listrik.

Transformator pada dasarnya terdiri atas lilitan primer dan lilitan sekunder yang dihubungkan dengan menggunakan inti besi.

Lilitan primer yang mendapat tegangan AC akan menginduksi lilitan sekunder. Perubahan arah arus AC membuat medan magnet yang terbentuk berubah-ubah, sehingga menghasilkan tegangan AC pada ujung-ujung kumparan sekunder. Inti besi digunakan dengan tujuan untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Baca Juga :  Jawaban Dari Materi Wawancara Kelas 4 Tema 3

Pada transformator step-down jumlah lilitan pada kumparan primer dan sekunder sangat mempengaruhi besar kecilnya tegangan keluaran yang dihasilkan transformator . Jumlah lilitan primer yang lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder, akan menghasilkan tegangan yang lebih kecil pada kumparan sekunder daripada tegangan pada kumparan primer.

Namun, pada transformator step-up  jumlah lilitan primernya lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder, maka tegangan pada kumparan sekunder akan lebih besar daripada tegangan pada kumparan primer

Apakah ada transformator ideal?

Pada transformator ideal, energi listrik yang masuk ke dalam kumparan primer akan dipindahkan seluruhnya ke dalam kumparan sekunder. Hal ini mengakibatkan besar efisiensi transformator menjadi100% atau kita bisa menuliskan secara matematis sebagai berikut.

Pada kenyataannya, kita tidak pernah menemukan /membuat transformator dengan efisiensi sebesar 100% (ideal), karena biasanya sebagian energi listrik yang masuk ke dalam kumparan primer akan berubah menjadi kalor.

Kita bisa melakukan perhitungan efisiensi trafo (η) yang tidak ideal tersebut dengan menggunakan rumus berikut.

Contoh Soal Transformator

1. Sebuah transformator memiliki 300 lilitan primer dan 30 lilitan sekunder. Jika tegangan pada lilitan primer adalah 220 volt, maka : a. Tentukan besar tegangan pada lilitan sekunder b. Jika arus listrik yang mengalir pada lilitan primer sebesar 0,5 mA, c. Berapakah arus listrik yang mengalir pada lilitan sekunder? d. Tentukan efisiensi transformator.

   e. Tentukan jenis transformator.

Penutup

Demikian pembahasan mengenai Peralatan dengan Prinsip Kerja Induksi Elektromagnetik. Semoga bermanfaat!

Definisi Induksi Elektromagnetik Dan Alat-Alat Penerapannya – Induksi elektromagnetik adalah suatu peristiwa yang dapat menimbulkan arus listrik akibat adanya perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik ialah garis-garis gaya magnet yang dapat menembus permukaan suatu bidang. Dari hasil percobaan salah satu ilmuan kebangsaan Jerman yang bernama Michael Faraday, mengungkapkan bahwa suatu medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Dari beberapa tahun kemudian, Michael Faraday pada tahun 1821 membuktikan bahwa perubahan yang disebabkan oleh medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Untuk mengetahui ada atau tidaknya aliran listrik yang mengalir maka dapat menggunakan alat yang bernama Galvanometer. Dari hasil proses induksi tersebut menghasilkan GGL induksi. GGL induksi adalah gaya gerak listrik yang timbul karena adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet, dengan demikian adanya arus yang mengalir disebut arus induksi. Dari peristiwa itulah yang disebut dengan istilah induksi elektromagnetik. Dalam kehidupan sehari-hari induksi elektromagnetik dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik.

Alat-alat Penerapan Induksi Elektromagnetik

Pada dasarnya dari induksi elektromagnetik dapat terjadi perubahan bentuk energi dari energi gerak sampai menjadi energi listrik. Adapun pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik pada prinsip kerjanya yaitu sebagai berikut :

1. Generator

Generator merupakan salah satu alat yang digunakan untuk mengubah suatu energi dalam bentuk kinetik menjadi energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk mempermudah sistem kerja mesin. Secara umum generator dibagi menjadi dua jenis, yakni generator arus bolak-balik (AC) atau disebut dengan alternator dan generator arus searah (DC). Generator arus bolak-balik (AC) dan generator arus searah (DC) dapat memutar kumparan yang terdapat di dalam medan magnet tetap. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik dan mempunyai ciri khusus berupa cincin ganda. Sebaliknya, generator DC menghasilkan arus yang searah dan memiliki ciri-ciri menggunakan cincin belah (komutator). Oleh sebab itu, generator AC dapat diubah menjadi generator DC dengan cara memindahkan cincin ganda dengan salah satu komutator. Di dalam suatu mesin terdapat generator jenis AC, kemudian kumparan tersebut berputar di sekitar kutub-kutub yang tidak sejenis dari kedua magnet yang menghadap saling berhadapan. Dengan demikian pada kedua kutub magnet tersebut dapat menimbulkan peristiwa adanya medan magnet. Kemudian, kedua ujung kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat di setiap cincin. Perlu diketahui bahwa kumparan adalah beberapa bagian yang terdapat pada generator dan dapat bergerak (berputar) atau biasanya disebut dengan istilah rotor. Selain itu juga terdapat stator yang merupakan bagian dari generator yang tidak dapat bergerak.

Bagian-bagian utama yang terdapat pada generator adalah sebagai berikut :

a. Magnet

Di dalam bagian generator magnet yang biasa digunakan ialah magnet listrik. Biasanya generator yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik yang cukup besar memerlukan magnet yang berputar dengan jumlah lebih dari satu magnet.

b. Rotor

Rotor merupakan bagian generator yang selalu aktif berputar

c. Stator

Stator merupakan bagian generator yang tidak dapat digerakkan atau berputar. Hal ini dapat menimbulkan arus bolak-balik dari generator tersebut.

2. Dinamo

Dinamo dibagi menjadi dua jenis, yakni dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolak-balik (AC). Sama halnya dengan generator bahwa prinsip kerja dari dinamo juga dengan cara memutar kumparan yang terdapat di dalam medan magnet, sebaliknya dapat juga memutar magnet yang berada di dalam kumparan.

Secara umum perbedaan diantara dinamo DC dan dinamo AC terdapat pada cincin yang digunakan pada kedua generator tersebut. Bagian dari dinamo arus searah (DC) menggunakan satu cincin yang dibelah menjadi dua bagian dan disebut dengan cincin komutator. Dengan cincin ini dapat menghasilkan arus pada rangkaian bagian luar dinamo berupa arus yang serah, meskipun pada bagian dalam dinamo itu sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Untuk jenis dinamo arus bolak-balik (AC) menggunakan cincin ganda. Dalam kehidupan sehari-hari alat pembangkit listrik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda.

Prinsip kerja yang terjadi pada dinamo sepeda tenaga yang digunakan untuk memutar rotor adalah bagian roda sepeda. Pada saat roda berputar secara otomatis kumparan atau magnet yang terdapat di dalamnya turut berputar. Dengan demikian akan timbul gejala GGL induksi pada masing-masing ujung kumparan serta arus listrik dapat mengalir. Hubungan antara putaran roda sepeda dengan kumparan adalah berbanding terbalik. Artinya, semakin cepat gerakan roda sepeda maka semakin cepat juga magnet atau kumparan yang akan berputar. Oleh sebab itu akan timbul GGL induksi dan arus listrik dengan jumlah yang besar. Apabila dihubungkan langsung dengan lampu, maka nyala bola lampu akan nampak terang. Jika menginginkan GGL induksi yang lebih besar dapat mempercepat kelajuan putaran roda. Selain itu juga dapat menggunakan mangnet yang besar, jumlah lilitan banyak, dan memanfaatkan inti besi yang lunak.

3. Transformator

Transformator merupakan salah satu jenis alat yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu rangkaian menuju ke rangkaian listrik lainnya. Perpindahan tersebut dapat terjadi melewati sela gandengan magnet dan berdasarkan prinsip kerja pada peristiwa induksi elektromagnetik. Transformator dibagi menjadi beberapa macam, diantaranya yakni transformator step up ( transformator yang berfungsi sebagai penaik tegangan) dan transformator step down (transformator yang berfungsi sebagai penurun tegangan).

Sumber :
//achmadmurdiono.blogspot.co.id/2014/10/peralatan-yang-menggunakan-prinsip.html

Baca Juga:

Contoh Percakapan Bahasa Inggris Expression of Sympathy & Artinya
20 Soal Bahasa Inggris Kelas 4 SD Semester 1
20 Soal Bahasa Inggris Kelas 4 SD Semester 2