TUGAS MANDIRI 6 PENGANTAR FISIKA KAMPUS ITBI MILENIAL MEDAN

NAMA            : nirwani zega

KELAS           : MALAM

JURUSAN      : TEKNIK industri

A. Pertanyaan berikut terkait Induksi Magnetik

1). Jelaskan pengertian induksi elektromagnetik?

2). Jelaskan cara-cara menimbulkan GGL Induksi?

3). Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi besar GGL Induksi?

4). Buatlah konsep generator AC dan generator DC?

5). Jelaskan secara singkat pengertian transformator dan bagaimana konsep penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh?

B. Pertanyaan berikut terkait Rangkaian Arus Bolak Balik

 6) Jelaskan konsep rangkaian resistor

 7) Jelaskan konsep rangkaian induktor

 8) Jelaskan konsep rangkaian kapasitor

 

JAWAB :

 

A.INDUKSI MAGNETIK

1.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-cara menimbulkan GGL Induksi, yaitu 

 

·                     Menggerakan magnet masuk keluar kumparan, maksudnya saat menggerakan magnet masuk keluar akan menimbulkan  GGL induksi. 

·                     Memutar magnet di depan kumparan, maksudnya hal ini hampir sama ketika memasukkan magnet ke kedalam kumparan kemudian menegluarkannya. begitupun ketika magnet tersebut diputar didepan kumparan dimana dimana dihadapkan pada kutub magnet bergantian dari kutub utara ke selatan sehingga menimbulkan GGL Induksi.

·                     Memutus mutus arus pada kumparan primer yang didekatnya terdapat kumparan   sekunder,  maksudnya saat memutus-mutuskan atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer yang didekatnya terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat menimbulkan GGL.

·                     Mengalirkan arus listrik bolak balik pada kumparan primer yang didekatnya terdapat  kumparan sekunder, maksudnya  ketika mengalirkan arus Listrik AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder yang didekatkan dapat menimbulkan GGL Induksi. Arus Induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik Induksi adalah GGL AC.

 

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar GGL Induksi, ialah :

·                     GGL Induksi sebanding dengan kecepatan perubahan flug magnet

·                     GGL Induksi sebanding dengan jumlah lilitan

 

4. Konsep generator AC dan generator DC :

·                      Generator AC ( arus bolak-balik) berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik. Prinsip kerja generator arus bolak-balik AC adalah perubahan sudut berdasarkan hukum faraday sehingga terjadi perubahan fluks magnetik, perubahan sudut ini dirancang dengan cara memutar kumparan pada generator.  

·                     Generator DC (arus searah) merupakan sebuah perangkat motor listrik yang mengubah energi mekanis menjadi energi listrik dan menghasilkan arus DC/arus listrik searah. generator DC terdiri dua bagian yaitu Stator yang merupakan bagian  mesin DC yang diam dan bagian Rotor yang merupakan bagian mesin DC yang berputar. Prinsip kerja generator arus DC sebenarnya sama prinsip kerja generator arus AC tapi yang membedakannya ialah pada generator arus searah atau DC dipasang komutator berupa sebuah cincin belah.

 5. Pengertian Transformator dan bagaimana konsep penggunaan transformator pada          transmisi energi  listrik jarak jauh, ialah :

·                     Transformator atau sehari-hari umumnya disebut dengan trafo merupakan alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Transformator memindahkan energi listrik dari suatu rangkaian arus listrik bolak-balik ke rangkaian lain diikuti dengan perubahan tegangan, arus,fase, atau impedansi. Fungsi transformator atau trafo adalah untuk mengubah besarnya tegangan arus bolak balik.

·                     konsep penggunaan transformator pada transmisi energi listrik jarak jauh ialah transformator alat untuk menaikkan daya dan tegangan, sebagai transmisi daya listrik jarak jauh dimana fungsinya untuk mengurangi kerugian daya. Jika pada transmisi listrik menggunakan tegangan yang besar maka daya yang akan ditransmisikan juga besar, itulah sebabnya pada transmisi listrik menggunakan tegangan yang tinggi seperti 70.000 hingga ekstra tinggi seperti 500.000 volt.

 

B.ARUS BOLAK BALIK

 

6.Sebuah resistor akan dialiri arus bolak-balik ketika dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Rangkaian resistor dalam arus bolak-balik digunakan untuk menurunkan potensial listrik dalam rangkaian atau sebagai pembatas arus listrik yang masuk sehingga arus dan tegangan dalam rangkaian resistor mempunyai fase yang sama saat terhubung dengan sumber tegangan bolak-balik.

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

 

 

Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada resistor

 

7.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 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

 

 

Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada induktor

 

 

8.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 

 i 

 

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

 

 

 Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada kapasitor

 

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: