Post on 06-Jul-2018
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
1/24
TUGAS MANDIRI
MK Elektronika Dasar
Nama : Rizky Christian . L .Sumampouw
Nim : 12 1! "#"
Kel$Sem : %$&
'N&(ERS&)*S NE+ER& M*N*D,
-*K'L)*S )EKN&K
2!12
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
2/24
Induktor
Sebuah in uktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif
(kebanyakan berbentuk torus ) yang dapat menyimpan energi pada medan
magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan
induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya , dalam
satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang
dibentuk menjadi kumparan , lilitan membantu membuat medan magnet yang
kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. nduktor adalah
salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang
arus dan tegangannya berubah!ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk
memproses arus bolak!balik .
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau
kapasitansi , dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya
merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resisti"itas
kawat, dan beberapa kapasitansi. #ada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi
sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada
resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti
karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas
karena penjenuhan.
Fisika
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Torushttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kumparanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_bolak-balikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Resistansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Torushttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kumparanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_bolak-balikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Resistansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitansihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
3/24
Induktansi ( L) (diukur dalam Henry ) adalah efek dari medan
magnet yang terbentuk disekitar konduktor pembawa arus
yang bersifat menahan perubahan arus. Arus listrik yang
melewati konduktor membuat medan magnet sebanding
dengan besar arus. Perubahan dalam arus menyebabkan
perubahan medan magnet yang mengakibatkan gaya
elektromotif lawan melalui GGL induksi yang bersifat
menentang perubahan arus. Induktansi diukur berdasarkan
umlah gaya elektromotif yang ditimbulkan untuk setiap
perubahan arus terhadap waktu. !ebagai "ontoh# sebuah
induktor dengan induktansi $ Henry menimbulkan gaya
elektromotif sebesar $ %olt saat arus dalam indukutor berubahdengan ke"epatan $ ampere setiap sekon. ¨ah lilitan#
ukuran lilitan# dan material inti menentukan induktansi.
Faktor Q
http://id.wikipedia.org/wiki/Induktansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Henryhttp://id.wikipedia.org/wiki/Induktansihttp://id.wikipedia.org/wiki/Henry
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
4/24
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
5/24
ini dapat dihindari dengan menggunakan induktor inti udara. Sebuah induktor
inti udara yang didesain dengan baik dapat memiliki faktor ' hingga beberapa
ratus.
Sebuah kondensator nyaris ideal (faktor ' mendekati tak terhingga) dapat
dibuat dengan membuat lilitan dari kawat superkonduktor pada helium atau
nitrogen air. ni membuat resistansi kawat menjadi nol. Karena induktor
superkonduktor hampir tanpa kerugian, ini dapat menyimpan sejumlah besar
energi listrik dalam lilitannya.
Penggunaan
nduktor sering digunakan pada sirkuit analog dan pemroses sinyal. nduktor
berpasangan dengan kondensator dan komponen lain membentuk sirkuit tertala.
#enggunaan induktor ber"ariasi dari penggunaan induktor besar pada pen atu
daya untuk menghilangkan dengung pen atu daya, hingga induktor ke il yang
terpasang pada kabel untuk men egah interferensi frekuensi radio untuk dprd
melalui kabel. Kombinasi induktor!kondensator menjadi rangkaian tala dalam
peman ar dan penerima radio. ua induktor atau lebih yang terkopel se ara
magnetik membentuk transformator.
nduktor digunakan sebagai penyimpan energi pada beberapa pen atu daya
moda sakelar. nduktor dienergikan selama waktu tertentu, dan dikuras pada sisa
siklus. #erbandingan transfer energi ini menentukan tegangan keluaran.
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
6/24
%eaktansi induktif X + ini digunakan bersama semikonduktor aktif untuk
menjaga tegangan dengan akurat. nduktor juga digunakan dalam sistem
transmisi listrik, yang digunakan untuk mengikangkan paku!paku tegangan
yang berasal dari petir, dan juga membatasi arus pensakelaran dan arus
kesalahan. alam bidang ini, indukutor sering disebut dengan reaktor.
nduktor yang memiliki induktansi sangat tinggi dapat disimulasikan dengan
menggunakan girator .
'onstruksi induktor
Sebuah induktor biasanya dikonstruksi sebagai sebuah lilitan dari bahan
penghantar, biasanya kawat tembaga, digulung pada inti magnet berupa udara
atau bahan feromagnetik. Bahan inti yang mempunyai permeabilitas magnet
yang lebih tinggi dari udara meningkatkan medan magnet dan menjaganya tetap
dekat pada induktor, sehingga meningkatkan induktansi induktor. nduktor
frekuensi rendah dibuat dengan menggunakan baja laminasi untuk menekan
http://id.wikipedia.org/wiki/Giratorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Girator
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
7/24
arus eddy. Ferit lunak biasanya digunakan sebagai inti pada induktor frekuensi
tingi, dikarenakan ferit tidak menyebabkan kerugian daya pada frekuensi tinggi
seperti pada inti besi. ni dikarenakan ferit mempunyai lengkung histeresis yang
sempit dan resisti"itasnya yang tinggi men egah arus eddy. nduktor dibuat
dengan berbagai bentuk. Sebagian besar dikonstruksi dengan menggulung
kawat tembaga email disekitar bahan inti dengan kaki!kali kawat terlukts keluar.
Beberapa jenis menutup penuh gulungan kawat di dalam material inti,
dinamakan induktor terselubungi. Beberapa induktor mempunyai inti yang
dapat diubah letaknya, yang memungkinkan pengubahan induktansi. nduktor
yang digunakan untuk menahan frekuensi sangat tinggi biasanya dibuat dengan
melilitkan tabung atau manik!manik ferit pada kabel transmisi.
nduktor ke il dapat di etak langsung pada papan rangkaian etak dengan
membuat jalur tembaga berbentuk spiral. Beberapa induktor dapat dibentuk
pada rangkaian terintegrasi menhan menggunakan inti planar. $etapi bentuknya
yang ke il membatasi induktansi. an girator dapat menjadi pilihan alternatif.
&enis enis lilitan
Lilitan ferit sarang madu
+ilitan sarang madu dililit dengan ara bersilangan untuk mengurangi efek
kapasitansi terdistribusi. ni sering digunakan pada rangkaian tala pada
penerima radio dalam jangkah gelombang menengah dan gelombang panjang.
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
8/24
Karena konstruksinya, induktansi tinggi dapat di apai dengan bentuk yang
ke il.
Lilitan inti toroid
!ebuah lilitan sederhana yang dililit dengan bentuk silinder
men"iptakan medan magnet eksternal dengan kutub utara
selatan. !ebuah lilitan toroid dapat dibuat dari lilitan silinder
dengan menghubungkannya men adi berbentuk donat#sehingga menyatukan kutub utara dan selatan. Pada lilitan
toroid# medan magnet ditahan pada lilitan. Ini menyebabkan
lebih sedikit radiasi magnetik dari lilitan# dan kekebalan dari
medan magnet eksternal.
umus induktansi
Konstruksi %umus Besaran (S , ke uali disebutkan khusus)
Lilitan silinder
• L - induktansi
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
9/24
• μ0 - permeabilitas "akum
• K - koefisien agaoka
• N - jumlah lilitan
• r - jari!jari lilitan
• l - panjang lilitan
Kawat lurus
• L - induktansi
• l - panjang kawat
• d - diameter kawat
Lilitan silinder pendek berinti udara
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
10/24
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
11/24
Lilitan spiral datar berinti udara
• L - induktansi
• r - rerata jari!jari spiral
• N - jumlah lilitan
• d - tebal lilitan
Inti toroid
• L - induktansi
• μ0 - permeabilitas "akum
• μr - permeabilitas relatif bahan inti
• N - jumlah lilitan
• r - jari!jari gulungan
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
12/24
• D - diameter keseluruhan
*alam sirkuit elektrik
Sebuah induktor menolak perubahan arus. Sebuah induktor ideal tidak
menunjukkan resistansi kepada arus rata, tetapi hanya induktor superkonduktor
yang benar!benar memiliki resistansi nol. #ada umumnya, hubungan antara
perubahan tegangan, induktansi, dan perubahan arus pada induktor ditentukan
oleh rumus diferensial
0ika ada arus bolak!balik sinusoida melalui sebuah induktor, tegangan sinusoida
diinduksikan. 1mplitudo tegangan sebanding dengan amplitudo arus dan
frekuensi arus.
#ada situasi ini, fase dari gelombang arus tertinggal 23 dari fase gelombang
tegangan.
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
13/24
0ika sebuah induktor disambungkan ke sumber arus searah, dengan harga & &
melalui sebuah resistansi &%& dan sumber arus berimpedansi nol, persamaan
diferensial diatas menunjukkan bahwa arus yang melalui induktor akan dibuang
se ara eksponensial
Analisis sirkuit Lapla"e (s domain)
Ketika menggunakan analisis sirkuit transformasi +apla e , impedansi
pemindahan dari induktor ideal tanpa arus sebelumnya ditunjukkan dalam
domain s oleh
dimana
L adalah induktansi
s adalah frekuensi kompleks
0ika induktor telah memiliki arus awal, ini dapat ditunjukkan dengan
• menambahkan sumber tegangan berderet dengan
induktor dengan harga+
http://id.wikipedia.org/wiki/Transformasi_Laplacehttp://id.wikipedia.org/wiki/Transformasi_Laplace
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
14/24
( Pegiatikan bahwa sumber tegangan harus berlawanan kutub dengan arus
awal )
• atau dengan menambahkan sumber arus ber a ar dengan
induktor# dengan harga+
dimana
L adalah induktansi
adalah arus awal
&e aring induktor
nduktor dalam konfigurasi kakap memiliki beda potensial yang sama. 4ntuk
menemukan induktansi eki"alen total ( Le5)
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
15/24
1rus dalam induktor deret adalah sama, tetapi tegangan yang membentangi
setiap induktor bisa berbeda. #enjumlahan dari beda potensial dari beberapa
induktor seri sama dengan tegangan total. 4ntuk menentukan todu total
digunakan rumus
Hubungan tersebut hanya benar jika tidak ada kopling magnetis antar
kumparan.
,nergi yang tersimpan
6nergi yang tersimpan di induktor eki"alen dengan usaha yang dibutuhkan
untuk mengalirkan arus melalui induktor, dan juga medan magnet
imana L adalah induktansi dan I adalah arus yang melalui induktor.
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
16/24
&n iktansi/Searah
Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis!garis gaya
magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau oil ( kumparan ) yang
dibuat dari kabel yang digulung, akan terjadi garis!garis gaya dalam arah sama
yang membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan
jumlah garis!garis gaya magnet, dan berbanding lurus dengan hasil kali dari
jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan
tersebut.
&n uktor terhu0un sum0er te an an DC
&n uktansi/%olak 0alik
Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu
kumparan ( + 7) diberi arus listrik 18, pada + 7 akan terjadi fluks magnet. Fluk
magnet ini akan melalui kumparan kedua (+ 9) dan akan membangkitkan emf
( elektro motori"e for e ) pada kumparan + 9. 6fek seperti ini disebut induksi
timbal balik ( mutual indu tion ). Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada
transformator daya.
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
17/24
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
18/24
garis!garis gaya magnet dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah
gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut.
8ontoh rangkaian
Ran kaian en isian &n uktasi en an te an an DC
Bila arus bolak ; balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak
listrik (ggl) induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase sebesar
< =9 - 23 3 dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 23 3. 9
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
19/24
Bila arus listrik l sudah memenuhi lilitan , maka terjadilah arus akan bergerak
berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan medan
magnet dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan fungsi dari
lilitan tersebut makin tinggi nilai + ( induktansi ) yang dihasilkan maka makin
lama proses pengosongannya.
Ran kaian en oson an &n uktasi
Keteran an :
t adalah waktu pengisian ( detik )
L adalah induktansi ( Henri )
R adalah hambatan (>)
Men hitun &mpe ansi &n uktor
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
20/24
Setelah diperoleh nilan 3 L maka mpedansi dapat di hitung
; disebut impedansi Seri dengan satuan 9
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
21/24
bila e = E m sin ωt, maka:
e = Em sin ωt
i = Im sin ωt ! "#$, maka:
%esarn&a 'L = ()*)+) L dengan ketentuan :
3L adalah reaktansi induktif
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
22/24
a. Aumlah Lilitan Kawat se0uah &n uktor
Keteran an :
N adalah jumlah lilitan
p adalah panjang kawat ( enti meter)
r adalah jari!jari kawat ( enti meter)
L adalah induktansi ( henry )
0. Reaktansi &n ukti8
XL = 2πfL
Keteran an :
3L adalah reaktansi induktif
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
23/24
Keteran an :
; adalah impedansi
R adalah hambatan
8/17/2019 Elektronika Dasar (Tugas Mandiri)
24/24
8. Ran kaian L an C Seri :
Keteran an :
adalah fa tor daya
( 1 adalah tegangan