DINAMO DAN GENERATOR

B.  Prinsip Kerj a D inamo dan G enerator

Kalian sudah mengetahui bahwa terjadinya arus induksi dan GGL induksi antara lain dengan cara kutub magnet digerakkan di dekat kumparan atau kumparan digerakkan di dekat kutub magnet. Karena kita menggerakkan kutub magnet berarti terdapat energi gerak atau energi kinetik.

Jadi, dalam proses terjadinya arus induksi terdapat perubahan energi gerak menjadi energi listrik. Akibat gerakan magnet di dalam suatu kumparan menimbulkan arus induksi yang secara langsung adanya energi lisrik yang ditimbulkan.

Beberapa contoh peralatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai penerapan GGL induksi di antaranya adalah generator dan dinamo.

1. Dinamo

Bagian utama dinamo, lihat Gambar 13.2, adalah a.  Sebuah kumparan (C)

b.  Sebuah cincin geser (A)

c.  Sikat (B)

d.  Magnet

Gambar 13. 3 Dinamo dengan prinsip kumparan berputar

288

IPA Terpadu IX

Sedangkan langkah-langkah kerja dinamo adalah sebagai berikut:

a.  Sebuah kumparan berputar dalam medan magnet.

b.  Tiap-tiap ujung kawat kumparan dihubungkan dengan sebuah “cincin geser”.

c.  Cincin geser tersebut menempel sebuah sikat. d.  Bila kumparan diputar maka dalam kumparan itu

timbul GGL AC. GGL AC ini menimbulkan arus

AC di dalam rangkaian dinamo.

2. Dinamo Arus Searah

Dinamo arus bolak-balik dapat diubah menjadi dinamo arus searah dengan menggunakan cincin belah atau komutator seperti pada motor listrik, lihat gambar 13.3!

Kumparan

U

Sikat                 Cincin belah

(komutator)

Gambar 1 3.3 Dinamo arus searah

Dinamo arus searah pada prinsipnya sama dengan motor arus searah. Jadi dinamo arus searah dapat dipakai sebagai motor arus searah. Demikian pula sebaliknya.

3. Generator

Bagian utama generator, lihat Gambar 13.4, adalah:

a.  Magnet

Untuk generator pembangkit tenaga listrik yang besar biasanya menggunakan lebih dari satu magnet yang berputar. Magnet yang digunakan biasanya magnet listrik.

Induksi  Elektromagnetik    289

b.  Rotor

Rotor adalah bagian generator yang berputar.

c.  Stator

Stator adalah bagian generator yang tidak berputar.

Arus yang ditimbulkan oleh generator juga arus bolak-balik. Seperti yang kalian ketahui bersama bahwa arus yang digunakan di rumah-rumah atau di pabrik-pabrik bersifat arus bolak-balik, bukan?

+

–                                U            S

S

U

Gambar 1 3.4 Generator arus bolak-balik yang menggunakan lebih dari satu magnet

C.  Prinsip K erja T ransformator ( Trafo)

Tran s for m ato r adal ah s ebu ah alat u ntu k menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak- balik. Transformator sering disebut trafo. Sebuah transformator terdiri atas sebuah inti besi. Pada inti besi digulung dua lilitan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder, lihat Gambar 13.5!

290

IPA Terpadu IX

Kumparan  sekunder                       Kumparan  primer

Sumber

tegangan bolak- balik

Gambar 1 3.5 Transformator

Info MEDIA

Pa da  t ahun  1831,  Fa rad a y menemukan bahwa penghentian atau pengaliran arus dalam salah satu kawat pada cincin besi ini menyebabkan dorongan singkat dari arus di kawat lainnya. Cincin yang sekarang jadi terkenal ini sebenarnya sama dengan trans- formator modern yang tercipta

160 tahun kemudian.

Prinsip kerja tranformator adalah sebagai berikut.

1.   Kumparan primer dihubung- kan kepada sumber tegangan yang hendak diubah besar- nya. Karena tegangan primer itu tegangan bolak-balik, maka besar dan arah tegangan itu berubah-ubah.

2.   Dalam inti besi timbul medan magnet yang besar dan arahnya berubah-ubah pula. Perubahan medan magnet ini menginduksi tegangan bolak- balik pada kumparan sekunder.

Dari sebuah percobaan dapat ditunjukkan, bahwa:

p

1.  Perbandingan antara tegangan primer, V ,

s

dengan tegangan sekunder, V

sama dengan

p

perbandingan antara jumlah lilitan primer, N , dan

s

lilitan sekunder, N .

p

s

2.  Perbandingan antara kuat arus primer, I , dengan k u at  ar u s  s ek u n der,  I ,  sam a  den gan perbandingan jumlah lilitan sekunder dengan lilitan primer.

Induksi  Elektromagnetik    291

Dari kedua pernyataan tersebut dapat dituliskan secara singkat dengan persamaan sebagai berikut:

V

s

p

: V I  : I

= N : N

p

s

= V : V

p        s           s         p

p

I

p

s

s

: I  = N : N

Atau dapat ditulis:

V    N           V    I            N    I

   p =    p                p =  s

   p =  s

Vs      Ns

Vs     Ip

Ns     Ip

Ada dua hal perlu dipahami untuk transformator ini, yaitu:

1.  Transformator hanya digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik (AC) dan tidak untuk arus searah (DC).

2.  Transformator tidak dapat memperbesar daya

listrik yaitu tidak dapat memperbesar banyaknya daya yang masuk ke dalam transformator tersebut.