Salah satu komponen yang cara kerjanya berdasarkan induksi magnet. Induktor biasa disebut juga spul dibuat dari bahan kawat beremail tipis. Induktor dibuat dari bahan tembaga, diberi simbol L dan satuannya Henry disingkat H.
Kaidah tangan kanan
Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan magnet. Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan. Kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut konduktansi. Satuan induktansi adalah henry (H) atau milihenry (mH). Untuk memperbesar induktansi, didalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti. Induktor yang berinti dari bahan besi disebut elektromagnet. Induktor memiliki sifat menahan arus AC dan konduktif terhadap arus DC.
Macam-Macam Induktor
Macam-macam induktor menurut bahan pembuat intinya dapat dibagi 4 yaitu :
Induktor dengan inti udara ( air core )
Induktor dengan inti besi
Induktor dengan inti ferit
Induktor dengan perubahan inti
Prinsip Kerja Induktor
Kegunaan Induktor dalam sistem elektronik
Apakah Anda tahu fungsi dari Induktor ?
Induktor dalam rangkaian listrik atau elektronika dapat diaplikasikan kedalam rangkaian:
Relay
Speaker
Buzzer
Bleeper
Induktor berfungsi sebagai :
1. tempat terjadinya gaya magnet
2. pelipat tegangan
3. pembangkit getaran
Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada :
1. frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator
2. frekuensi menengah pada spul MF
3. frekuensi rendah pada trafo input, trafo output, spul speaker, trafo tenaga, spul relay dan spul penyaring
Terjadinya Medan Magnet
Induktansi Searah
Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil (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.
Induktor terhubung sumber tegangan DC
Induktansi Bolak-balik
Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu kumparan (L1) diberi arus listrik AC, pada L1 akan terjadi fluks magnet. Fluk magnet ini akan melalui kumparan kedua (L2) dan akan membangkitkan emf (elektro motorive force) pada kumparan L2. Efek seperti ini disebut induksi timbal balik (mutual induction). Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada transformator daya.
Induktor terhubung sumber tegangan AC
Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi induktif. Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm.
XL = 2πfL
Keterangan :
π = 3.14
F = frekwensi arus bolak-balik ( Hz)
L = Induktansi ( Henry )
∞ = kecepatan sudut ( 2πfL)
XL = reaktansi induktif ( Ω )
Pengisian Induktor
Bila kita mengalirkan arus listrik I, maka terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil (kumparan) yang dibuat dari kabel yang digulung,a akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama 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. Contoh rangkaian :
Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan 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 Л / 2 = 900 dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 900. 2Лf merupakan perlawanan terhadap aliran arus
Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan AC
Pengosongan Induktor
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 L ( induktansi) yang dihasilkan maka makin lama proses pengosongannya.
Rangkaian Pengosongan Induktasi
Menghitung Impedansi Induktor
Setelah diperoleh nilai XL maka Impedansi dapat di hitung :
Z disebut impedansi Seri dengan satuan Ω (ohm)
Dari gambar vektor diatas (maaf tidak ada gambar, silahkan cari sendiri), sudut antara V dengan VR disebut sudut fase atau beda fase. Cosinus sudut tersebut disebut dengan faktor daya dengan rumus:
Sehingga yang dimaksud dengan factor daya adalah :
Cosinus sudut yang lagging atau leading.
Perbandingan R/Z = resistansi / impedansi
Perbandingan daya sesungguhnya dengan daya semu.
Sifat Induktor terhadap arus AC dan DC
Rangkaian induktor terhadap AC
Bila arus bolak–balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi yang besarnya:
bila e = Em sin ωt, maka:
e = Em sin ωt
i = Im sin (ωt – 90), maka:
Besarnya XL = 2.Л.f. L dengan ketentuan :
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
Л adalah 3, 14
f adalah frekuensi (Hz)
L adalah induktansi (H)
Rumus yang Berhubungan dengan Induktor
a. Jumlah Lilitan Kawat sebuah Induktor
Keterangan :
N adalah jumlah lilitan
p adalah panjang kawat (centi meter)
r adalah jari-jari kawat (centi meter)
L adalah induktansi ( Henry )
b. Reaktansi Induktif
XL = 2πfL
Keterangan :
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
Л adalah 3, 14
f adalah frekuensi (Hz)
L adalah induktansi (H)
c. Menghitung Impedansi Rangkaian R L seri
Keterangan :
Z adalah impedansi
R adalah hambatan (Ω)
L adalah induktansi ( henry )
d. Menghitung Impedansi Rangkaian R L paralel
Keterangan :
Z adalah impedansi
R adalah hambatan (Ω)
L adalah induktansi ( henry )
e. Nilai Faktor Kualitasnya (Q)
Keterangan :
Q adalah factor qualitas
XL adalah reaktansi induktif (Ω)
R adalah Resistansi (Ω)
f. Rangkaian L dan C Seri
Keterangan :
Q adalah factor daya
V1 adalah tegangan (V)
Rangkaian Induktor
Hubungan Seri
Caranya dengan menghubungkan ujung satu di samping ujung induktor yang satu lagi. Besar reaktansinya adalah jumlah reaktansi induktif yang dihubungkan seri tersebut.
Rangkaian seri induktor
XLT = 2πfL1 + 2πfL2 + 2πfL3
LT = L1 + L2 + L3
Contoh :
Jika diketahui :
L1 = 10 mH
L2 = 5 mH
L3 = 4 mH
dengan frekwensi 50 Hz
Maka XLT = 2ΠfL1 + 2ΠfL2 + 2ΠfL3
= 2 x 3,14 x 10 mH +2 x 3,14 x 5 mH +2 x 3,14 x 4 mH
= 5,966 ohm
LT = L1 + L2 + L3 = 19 mH
XLT = jumlah reaktansi induktif
LT = jumlah induksi total
Hubungan Pararel
Hubungan pararel terjadi bila semua ujung induktor digabung menjadi satu dan ujung yang lainnya juga digabungkan ,kemudian setiap ujung gabungan dengan suatu sumber tegangan.
Rangkaian paralel induktor
Rangkaian R-L seri
Rangkaian seri R-L dan diagram vektor
Dalam rangkaian seri, besarnya arus pada tiap–tiap beban sama. Akan tetapi, tegangan tiap–tiap beban tidak sama, baik besar maupun arahnya. Pada beban R, arus dan tegangan sebesar 900.
Rangkaian Paralel R dan L
Rangkaian parallel R – L
Dalam rangkaian parallel tegangan tiap komponen atau cabang adalah sama besar dengan tegangan sumber. Akan tetapi, arus tiap komponen berbeda besar dan fasenya.
Arus tiap komponen ialah :
Arus pada resistor :
arus sefase dengan tegangan
Arus pada induktor :
arus tertinggal dari tegangan sebesar 900
Tidak ada komentar:
Posting Komentar