Gaya
Gerak Listrik Induksi GGL, Medan Magnet menimbulkan Arus Listrik
22
Februari 2010 oleh bosgentongs
Michael
Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis
(dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Untuk
membuktikan kebenaran hipotesis Faraday.
Berdasarkan
percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum
galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan,
jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum
galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi
kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum
galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus
listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi
elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut
gaya gerak listrik (GGL) induksi.
Terjadinya
GGL induksi dapat dijelaskan seperti berikut. Jika kutub utara magnet
didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak.
Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan
jarum galvanometer. Hal yang sama juga akan terjadi jika magnet digerakkan
keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan
dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya
GGL induksi adalah perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan.
Menurut
Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju
perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat
terjadinya perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang timbul.
Adapun yang dimaksud fluks nmgnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang
menembus suatu bidang.
Generator
Generator
atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda,
biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas
dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses
itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator
(dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi
elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday.
Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi
kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga
diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan.
Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator
DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC
menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat
digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.
Generator:AC
Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday
Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday
GGL
induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara:
memperbanyak
lilitan kumparan,
menggunakan
magnet permanen yang lebih kuat.
mempercepat
perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan.
Contoh
generator AC yang akan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah
dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan
kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran
tersebut menimbulkan GGL induksi pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar (lampu
sepeda) dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu
tersebut akan dilalui arus induksi AC. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala
lampu akan makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda
makin kencang).
Generator:DC
Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator).
Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator).
Agar tidak
berbahaya tegangan yang tinggi itu harus diturunkan terlebih dahulu sebelum
arus listrik disalurkan ke rumah-rumah penduduk. Pada umumnya tegangan listrik
yang disalurkan ke rumah-rumah penduduk ada dua macam, yaitu 220 volt dan 1l0
volt. Alat yang digunakan untuk menurunkan tegangan disebut transformator.
Bagian utama transformator adalah dua buah kumparan yang keduanya dililitkan pada
sebuah inti besi lunak. Kedua kumparan tersebut memiliki jumlah lilitan yang
berbeda. Kumparan yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC disebut kumparan
primer, sedangkan kumparan yang lain disebut kumparan sekunder.
Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC (dialiri arus
listrik AC), besi lunak akan menjadi elektromagnet. Karena arus yang mengalir
tersebut adalah arus AC, garis-garis gaya elektromagnet selalu berubah-ubah.
Oleh karena itu, garis-garis gaya yang dilingkupi oleh kumparan sekunder juga
berubah-ubah. Perubahan garis gaya itu menimbulkan GGL induksi pada kumparan
sekunder. Hal itu menyebabkan pada kumparan sekunder mengalir arus AC (arus
induksi).
Kita dapat
rnembedakan transformator menjadi dua macam. yaitu transformator step up dan
transformator step down. Transformator .step up adalah transformator yang
jumlah lilitan primernya lebih kecil dari pada lilitan sekunder. Oleh karena
itu, transformator step up dapat digunakun untuk menaikkan tegangan AC.
Referensi
Referensi
Erlangga
Tiga Serangkai
Tiga Serangkai