Page 36 - E-LKPD INDUKSI ELEKTROMAGNETIK PBL KLS XII

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

DENGAN PROBLEM BASED LEARNING

a. Generator AC (Arus Bolak-Balik)

Generator arus ac adalah alat
untuk mengubah energi mekanik menjadi
energi listrik. Sederhananya, generator
terdiri dari kumparan yang diputar dalam
medan magnet oleh agen dari luar. Dalam
pembangkit tenaga listrik komersial,
energi yang digunakan untuk memutar
kumparan diperoleh dari beberapa
sumber, misalnya air terjun, air yang jatuh
digunakan untuk memutar turbin.
Tayangan 5.1 Prinsip Kerja Generator AC
Sumber: https://youtu.be/74h-zzcKwRI
Dengan berputarnya turbin, fluks magnet yang melewati kumparan turbin
berubah, sehingga menghasilkan GGL induksi dan arus pada rangkaian listrik luar.
Pada ujung kumparan dipasang dua cincin yang ikut berotasi dengan kumparan. Pada
masing-masing cincin dipasang sikat dan sikat tersebut dihubungkan dengan
rangkaian luar.
Bila pada saat t garis normal bidang kumparan membentuk sudut // dengan
arah medan magnet di mana = , maka besarnya fluks garis gaya magnet yang
melewati kumparan adalah

Φ = cos (3-1)

Maka besarnya GGL induksi yang dihasilkan oleh perubahan fluks garis gaya
magnet tersebut adalah

Φ
= − = − (cos )

= sin( )
(3-2)

Besarnya GGL induksi yang ditunjukkan diatas bervariasi secara sinusoidal
terhadap waktu. Grafik gaya gerak listrik sebagai fungsi waktu ditunjukkan pada
tayangan 5.1. Harga GGL maksimum pada saat = t = 90°, merupakan kondisi di
mana garis gaya magnet satu bidang dengan kumparan, yaitu =

= dan = sin
(3-3)

Keterangan:

= ggl induksi sesaat (volt) N = jumlah lilitan kumparan
= ggl induksi maksimum (volt) B = induksi magnetik (tesla)
= frekuensi sudut putar kumparan (rad/s)

29