eksperimen 2

BAB V

GAYA GERAK LISTRIK

V. 1 Tujuan

1. Mempelajari prinsip Induksi Gaya Gerak Listrik dan aplikasinya.

V . 2 Alat-Alat yang Dipergunakan

1. Papan temple BR-3

2. Papan no-14

3. Generator fungsi

4. Oscilloscope ( 20Hz duajejak)

5. Multimeter digital

6. Penghitung frequensi (10Hz – 100KHz)

7. Sumber daya DC (0-15v, 1A)

8. Kawat koneksi

V.3 Teori Dasar

V.3.1 Definisi gaya gerak listrik

Definisi gaya gerak listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung

penghantar sebelum dialiri arus listrik. Gaya gerak listrik disingkat dengan GGL,

dengan satuan volt. Gaya gerak listrik merupakan energy yang diberikan pada

setiap muatan listrik untuk bergerak antara dua kutub baterai atau generator.

Sebuah electron-elektron bermuatan e yang bergerak dari kutub negative ke kutub

positif melalui konduktor di luar baterai dengan gaya gerak listrik sebesar V, akan

mendapat energy sebesar e x V joule.

V.3.2 Pembangkitan Gaya Gerak Listrik Induksi

Kumparan pada transformator memindahkan energi listrik dari satu

kumparan ke kumparan yang lain melalui kopling magnetik. Kumparan primer

dan sekunder secara fisik terisolasi satu sama lain. Namun, ketika kumparan

primer menarik arus dari sumber tegangan AC dimana ini terhubung maka, arus

yang sama menghubungkan kumparan sekunder dan menaikkan tegangan pada

kumparan sekunder sebagai akibat dari gaya gerak listrik induksi. Induktansi

bersama yang menghubungkan primer dan sekunder didefinisikan sebagai:

M = K√L1 x L2 ... henry

atau

M = N 2∅i1

.... henry

dimana L1 dan L2 adalah induktansi sendiri primer dan sekunder :

k = Koefisien Kopling

i1 = Konten Primer

N2 = Jumlah Gulungan Sekunder

∅ = Kebocoran Flux

Ketika tidak ada kebocoran fluks antara primer dan sekunder, k = 1. Dalam

transformator yang sebenarnya, sulit untuk mengharapkan tidak ada kebocoran.

Namun, dengan desain yang baik dapat membuat k mendekati 1 ketika praktek

berikut sudah dilakukan.

1. Dua kumparan harus ditempatkan sedekat mungkin. konsentris berliku

penempatan pada kumparan tunggal menghasilkan kopling yang baik.

2. Sebuah inti tanpa celah udara akan memiliki flux kopling (gandengan)

bersama yang lebih besar seperti yang ditunjukkan pada gambar 16-1

Gambar 3.1 Flux dalam Inti Magnet

Gambar 3.2 Flux dalam Inti Magnet

Dalam inti magnetik tegangan induksi pada kumparan sekunder adalah :

e2 = - Mdidt

(V)

Tegangan induksi sebanding dengan M dan arus primer i, tetapi berbanding

terbalik dengan periode waktu.

V.3.3 Pembangkitan Gaya Gerak Listrik Dalam Medan Magnet

Dalam pembahasan di atas, sinyal input yang dibutuhkan adalah sinyal AC

yang berubah-ubah atau bervariasi waktu. Pada bagian ini, pembangkitan gaya

gerak listrik dalam bidang DC (atau medan dari magnet permanen) oleh kumparan

bergerak akan dibahas. Prinsip dasar menghasilkan Gaya Gerak Listrik dalam

medan magnet stasioner oleh konduktor bergerak disajikan pada Gambar 16-2.

Sebuah generator nyata berdasarkan Gambar 16-2 dapat dilihat pada modul M-4

dari Gambar 16-3. Konduktor berputar yang disebut armature memotong medan

magnet seragam dan seperti halnya, menghasilkan Gaya Gerak Listrik. Besarnya

Gaya Gerak Listrik e dinyatakan sebagai berikut:

e = Nd∅dt

= N.ω.∅m cos ωt .... V

Dimana N adalah jumlah gabungan dari kumparan

∅m adalah flux maksimum yang dipotong oleh kumparan

ω = kecepatan sudut = 2πf

Terlihat jelas dari persamaan di atas bahwa ketika kumparan berorientasi 90

derajat relatif terhadap medan, Gaya Gerak Listrik berada di titik maksimum.

Juga, ketika dinamo berputar pada tingkat frekuensi f, nilai RMS dari Gaya Gerak

Listrik dinyatakan sebagai

E = Em

√2 =

2x

√2 fN∅m-4.44fN∅m … (V)

Gambar 3.3 Generasi emf pada Medan Magnet Statis

Gambar 3.4 Generasi emf pada Medan Magnet Statis

V.4 Langkah Percobaan

1. Susunlah rangkaian percobaan seperti gambar rangkaian percobaan di atas.

2. Tunjukkan pada instruktur apakah rangkaian yang telah saudara susun

sudah benar.

3. Bila sudah dinyatakan benar maka minta persetujuan kepada instruktur

untuk melakukan percobaan sebagai berikut

3.1. Mengamati pola lisayous dan menghitung beda phasa untuk

rangkaian RL seri

a. Rangkaian seperti pada gambar VII-14. Atur tegangan audio

generator sebesar 3 Volt dengan mengamati penunjukkan V 1.

b. Hubungkan vertikal input osiloskop dengan titik A, horisontal

input pada B dan ground osiloskop dengan titik C. Atur

kontrol osiloskop untuk mendapatkan pola Lissajous.

c. Atur frekuensi audio generator berturut - turut 100 Hz, 500

Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, dan 2000 Hz.

d. Catat penunjukkan V1, V2, V3, Y, dan Y.,. Catat hasil

pengukuran ini pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Rangkaian RL seri

Frekuensi

(Hz)V1 (Volt) V2 (Volt) V3 (Volt) I (mA) Y0 Ymax

100

500

1000

1500

2000

3.2. Mengamati pola Lissajous dan menghitung beda phase untuk

rangkaian RL paralel.


generator sebesar 3 Volt dengan mengamati penunjukkan V1.


input pada B dan ground osiloskop dengan titik C. Atur

kontrol osiloskop untuk mendapatkan pola Lissajous.

c. Atur frekuensi audio generator berturut - turut 100 Hz. 500

Hz, 1000 Hz, 1500 Hz, dan 2000 Hz.

d. Catat penunjukkan V1, V2,. V3, Y0, dan Ymax. Catat hasil

pengukuran ini pada tabel 4.2

Tabel 4.2 Rangkaian RL paralel

Frekuensi


100

500

1000

1500

2000


rangkaian RC seri.


generator sebesar 3 Volt dengan mengamati penunjukkan V,.


input pada B dan ground osiloskop dengan titik C. Atur kontrol

osiloskop untuk mendapatkan pola Lissajous.

c. Atur frekuensi audio generator berturut - turut 100 Hz, 500 Hz,

1000 Hz, 1500 Hz, dan 2000 Hz.

d. Catat penunjukkan V1, V2, V3, Y0, dan Ymax.. Catat hasil

pengukuran ini pada tabel 4.3

Tabel 4.3 Rangkaian RC seri

Frekuensi


100

500

1000

1500

2000


rangkaian RC paralel.


generator sebesar 3 Volt dengan mengamati penunjukkan V1.


input pada B dan ground osiloskop dengan titik C. Atur kontrol

osiloskop untuk mendapatkan pola Lissajous.

c. Atur frekuensi audio generator berturut - turut 100 Hz, 500 Hz,

1000 Hz, 1500 Hz, dan 2000 Hz.

d. Catat penunjukkan V1, V2, V3, Y0, dan Ymax. Catat hasil pengukuran

ini pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Rangkaian RC paralel

Frekuensi


100

500

1000

1500

2000

eksperimen 2

Documents

Transcript of eksperimen 2