5. Induksi Elektromagnetik
Induksi elektromagnetik adalah prinsip dasar dari bagaimana arus listrik dapat dihasilkan dari perubahan medan magnet. Prinsip ini ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831. Induksi elektromagnetik dapat dijelaskan dengan hukum Faraday yang menyatakan bahwa “perubahan medan magnet di sekitar lilitan akan menghasilkan tegangan induktif di lilitan tersebut.”
Secara sederhana, induksi elektromagnetik dapat dijelaskan sebagai berikut: Jika medan magnet di sekitar lilitan berubah, arus listrik akan dihasilkan di lilitan tersebut. Hal ini disebabkan oleh gaya Lorentz yang bekerja pada muatan listrik yang bergerak di dalam lilitan.
Induksi elektromagnetik digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk generator listrik, motor listrik, transformator, dinamo, dan generator pada mobil hybrid dan listrik. Prinsip ini juga digunakan dalam teknologi elektronik seperti televisi, radio, dan telepon.
a. Generator
Generator adalah suatu perangkat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Ia bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yang ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831. Komponen dasar dari sebuah generator adalah rotor (bagian yang berputar) dan stator (bagian tetap).
Rotor biasanya terhubung ke sumber daya eksternal, seperti mesin uap atau mesin diesel, yang menyediakan energi mekanik untuk memutar rotor. Saat rotor berputar, medan magnet di sekitarnya berubah, yang menyebabkan tegangan induktif di stator. Tegangan ini dapat dikonversi menjadi arus listrik yang dapat digunakan untuk menyalakan peralatan listrik atau dijual ke sistem kelistrikan.
Cara kerja Generator
Cara kerja generator berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada dasarnya, generator terdiri dari sebuah rotor yang berputar di dalam stator. Rotor dikaitkan dengan sumber daya eksternal, seperti mesin uap atau mesin diesel, yang menyediakan energi mekanik untuk memutar rotor.
Saat rotor berputar, medan magnet di sekitarnya berubah, yang menyebabkan tegangan induktif di stator. Tegangan ini dapat dikonversi menjadi arus listrik yang dapat digunakan untuk menyalakan peralatan listrik atau dijual ke sistem kelistrikan.
Di dalam generator AC, rotor terdiri dari lilitan kawat yang digerakkan oleh sumber daya eksternal. Saat rotor berputar, medan magnet di sekitarnya berubah, yang menyebabkan tegangan induktif di lilitan kawat. Ini menyebabkan arus listrik yang dihasilkan berubah secara terus-menerus.
Di dalam generator DC, rotor terdiri dari lilitan kawat yang digerakkan oleh sumber daya eksternal. Saat rotor berputar, medan magnet di sekitarnya berubah, yang menyebabkan tegangan induktif di lilitan kawat. Ini menyebabkan arus listrik yang dihasilkan tetap stabil.
b. Dinamo AC-DC
Dinamo AC-DC adalah sebuah generator yang dapat menghasilkan arus listrik yang dapat dikonversi dari arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Dinamo AC-DC biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan arus listrik yang stabil, seperti pengisian baterai atau menyalakan peralatan yang hanya dapat bekerja dengan arus searah.
Dinamo AC-DC juga dapat digunakan untuk mengkonversi arus bolak-balik yang dihasilkan oleh generator AC menjadi arus searah yang diperlukan oleh peralatan yang hanya dapat bekerja dengan arus searah.
c. Transformator
Transformator adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah tegangan listrik dari satu tingkat ke tingkat lain. Transformator umumnya terdiri dari dua atau lebih lilitan yang dikelilingi oleh media yang memisahkan antara lilitan-lilitan tersebut.
Transformator mengubah tegangan dengan cara mengubah jumlah lilitan yang digunakan pada sisi primer dan sekundernya. Transformator dapat digunakan untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan, sehingga cocok digunakan dalam sistem transmisi atau distribusi tenaga listrik.
Baca juga STRUKTUR DAN FUNGSI SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA
Cara kerja transformator
Cara kerja transformator dapat diterangkan dengan prinsip induksi elektromagnetik. Transformator terdiri dari dua atau lebih lilitan yang disebut sebagai lilitan primer dan sekunder. Lilitan primer dihubungkan ke sumber tegangan AC, sedangkan lilitan sekunder dihubungkan ke beban.
Saat arus listrik bolak-balik mengalir melalui lilitan primer, ia akan menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah. Medan magnet ini akan menyebabkan arus listrik juga berubah-ubah pada lilitan sekunder melalui prinsip induksi elektromagnetik.
Karena jumlah lilitan pada lilitan primer dan sekunder berbeda, maka tegangan yang dihasilkan pada lilitan sekunder akan berbeda juga dari tegangan yang masuk pada lilitan primer. Transformator dapat meningkatkan atau menurunkan tegangan sesuai dengan perbandingan lilitan yang digunakan pada lilitan primer dan sekunder.
