INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Transformator atau trafo adalah alat yang dapat menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Trafo berfungsi sebagai pengubah tegangan listrik dari tegangan yang tinggi menjadi tegangan yang rendah.

A.        Gaya gerak Listrik Induksi

Magnet dapat menimbulkan listrik. Hal ini dibuktikan oleh Michael Faraday (1791-1867). Percobaan faraday pada tahun 1831 cukup sederhana dengan menggunakan sebuah magnet batang, kumparan, dan galvanometer. Dari percobaan tersebut dapat di simpulkan bahwa Induksi elektromagnetik adalah timbulnya beda potensial pada ujung-ujung kumparan karena adanya perubahan medan magnet. Beda potensial yang di hasilkan disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi) dan arus listriknya disebut arus induksi. Gaya gerak listrik juga dapat diperoleh dengan cara menggerakkan kumparan terhadap kutub magnet, memutar magnet didepan kumparan, atau memutus sambung arus listrik pada kumparan untukmenginduksi kumparan lain.

Perubahan jumlah garis gaya magnet yang terkurung di dalam kumparan menyebabkan timbulnya ggl induksi pada ujung-ujung kumparan. Besarnya ggl induksi dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut ini :

1.     Banyaknya lilitan pada kumparan

2.     Kuat medan magnet

3.     Kecepatan gerak magnet

Besarnya ggl induksi sebanding dengan jumlah garis gaya yang dilingkupi kumparan tiap satuan waktu. Besar ggl induksi tersebut dirumuskan : 

Gaya gerak listrik (ggl) induksi dapat diperbesar dengan beberapa cara seperti di bawah ini.

1.     Menambah jumlah lilitan

2.     Menggunakan magnet yang lebih kuat

3.     Mempercepat gerak magnet di dalam kumparan

4.     Memberi inti besi lunak ke dalam kumparan

B.        Penerapan Ggl Induksi

Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik, pembangkit listrik yang memanfaatkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo. Prinsip kerjanya adalah dengan memutar magnet di dekat kumparan dan sebaliknya.

1.       Dinamo sepeda

Dinamo mengubah energi kinetik (gerak) menjadi energi listrik. Dinamo dapat dijumpai pada roda sepeda bagian depan.

2.       Generator

Generator juga berfungsi mengubah energi gerak (kinetik) menjadi energi listrik. Prinsip kerja generator adalah menghasilkan arus listrik induksi dengan cara memutar kumparan diantara celah kutub utara dan kutub selatan sebuah magnet. Generator di bedakan menjadi dua yaitu :

a.       Generator arus bolak balik (AC)/alternator

Pada generator AC terdapat bagian yang diam disebut stator, dan bagian yang berputar disebut rotor. Posisi kumparan tegak lurus terhadap garis gaya magnet, jumlah garis gaya magnet yang masuk ke dalam kumparan menjadi maksimal. Akibatnya timbul ggl induksi AC. Ggl induksi yang timbul dihubungkan dengan cincin generator, arus listrik mengalir melalui sikat karbon dan dihubungkan dengan cincin generator.

Berikut beberapa sifat arus listrik yang dihasilkan generator AC.

1.       Jenis arus listrik yang dihasilkan adalah arus bolak balik dan bentuknya seperti gelombang

2.       Frekuensi gelombangnya sama dengan frekuensi putaran kumparan.

3.  Amplitudonya ditentukan oleh kuat medan magnet, banyaknya lilitan kawat, dan luas penampang kumparan.

b.      Generator Arus Searah (DC)

Generator DC memiliki prinsip kerja yang mirip dengan generator AC. Pada generator DC memiliki satu cincin belah atau komutator.

C.        Transformator

Sebuah trafo terdiri atas kumparan primer, kumparan sekunder, serta sebuah inti besi. Kumparan primer berfungsi sebagai tempat arus masuk. Kumparan sekunder berfungsi sebagai tempat arus keluar. Sedangkan inti besi berupa lempengan besi lunak yang berbentuk segi empat.

1.       Prinsip Kerja Transformator

             Transformator bekerja dengan prinsip bahwa arus dan gaya gerak listrik induksi pada kumparan 

             primer diinduksikan pada kumparan lain di dekatnya. Peristiwa ini disebut induksi bersama. Arus 

             bolak-balik sebagai input pada tegangan primer. Akan menyebabkan perubahan medan magnet 

             pada inti besi lunak dan menginduksi kumparan sekunder. Hal ini menyebabkan terjadinya 

             perubahan perubahan jumlah garis gaya yang menyebabkan timbulnya ggl induksi bolak-balik 

             pada kumparan sekunder. Dan menyebabkan arus induksi sebagai output, mengalir dari 

             kumparan sekunder. Hubungan antara besar tegangan dengan jumlah lilitan pada 

             transformator dinyatakan dalam persamaan berikut :

2.       Jenis-jenis Transformator

a.       Transformator Step Up

Berfungsi untuk menaikkan tegangan.

b.      Transformator Step Down

Digunakan untuk menurunkan tegangan listrik bolak-balik.