KOMPONEN ELEKTRONIKA 4 INDUKTOR Simbol Merupakan komponen listrik

KOMPONEN ELEKTRONIKA

4. INDUKTOR �Simbol � � : �Merupakan komponen listrik yang terdiri dari kawat yang dililitkan, umumnya disebut kumparan. � Jika kumparan diberi arus listrik maka akan terjadi induksi magnet, terdiri dari garis gaya magnet.

�notasi induktor diberi tanda huruf L �satuannya Henry (H), � 1 H = 1. 000 milihenry (m. H). �Induktor yang ideal terdiri dari kawat yang dililit, tanpa adanya nilai resistansi. �Sifat-sifat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh : �panjangnya induktor, diameter induktor, jumlah lilitan dan bahan yang mengelilinginya.

�Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. �Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi. �Fungsi pokok induktor adalah untuk menimbulkan medan maknet. �Untuk memperbesar induktansi, di dalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti. Induktor yang berinti dari bahan besi disebut elektromagnet Induktor memiliki sifat menahan arus AC dan konduktif terhadap arus DC.

�Komponen elektronik yang termasuk induktor : �Trafo daya yang dikenal dengan trafo step up dan trafo step down �Trafo frekuensi rendah dikenal dengan trafo input dan output �Trafo frekuensi tinggi misalnya spull antena dan spull osilator �Trafo frekuensi menengah

�Gulungan bicara pada mikropon atau gulungan yang terdapat pada spiker dikenal dengan moving coil. �Gulungan pada relay �Gulungan pada filter frekuensi tinggi dikenal dengan nama Rfc (Radio frekuensi choke) dan frekuensi rendah (choke) �Gulungan pada motor listrik atau dinamo listrik �Gulungan pada head playback, head rekam dan head hapus (erase head)

�Jenis-Jenis Induktor: �Induktor inti Udara, gambar simbolnya �Induktor inti Ferit, gambar simbolnya � �Inti ferit tidak menimbulkan kerugian daya seperti pada besi

� Simbol-simbol Induktor � Contoh Fisik Induktor � � � Kegunaan Induktor dalam Sistem Elektronik � Induktor sebagai. . . � � a. Rellay b. Speaker � � � Buzzer Bleeper

� � Induktor dalam Rellay � � Induktor bentuk IC � � � Induktor Sebagai Rellay

�Induktansi �Adalah sifat dari suatu kumparan yang menghasilkan perlawanan terhadap perubahan nilai arus yang mengalir didalamnya. �Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi yang besarnya: �

�Tanda minus merupakan polaritas tegangan, perlawanan terhadap perubahan. �di = perubahan arus �dt = perubahan waktu �Contoh : �Suatu arus bertambah dengan kecepatan tetap dari 2 A menjadi 6 A dalam periode waktu 250 ms. Jika arus ini dialirkan ke sebuah induktor 600 m. H, tentukan tegangan induksinya ! �Jawab :

� Suatu kumparan dikatakan memiliki induktansi sebesar 1 H jika terdapat tegangan 1 V yang diinduksikan ke kumparan tersebut ketika arus yang berubah dengan kecepatan 1 A/s mengalir didalamnya. � Energi yang tersimpan dalam suatu induktor sebanding dengan hasil kali induktansi dan kuadrat dari arus. Maka : �E = Energi (Joule) � L = Induktansi (H) � I = Arus (A)

� Contoh : � Sebuah induktor sebesar 20 m. H dibutuhkan untuk menyimpan energi sebesar 2, 5 J. Tentukan arus yang harus diberikan ! � Jawab :

� Induktansi suatu induktor diberikan oleh : �L = Induktansi (H) � µ 0 = permeabilitas ruang hampa (4. 10 -7) � µr = permeabilitas relatif � l = panjang inti (m) �A = luas penampang inti (m 2)

� Contoh soal : � Dibutuhkan sebuah induktor sebesar 100 m. L. Jika tersedia sebuah inti magnet tertutup dengan panjang 20 cm, luas penampang 15 cm 2 , dan permeabilitas relatif 500, tentukan jumlah lilitan yang dibutuhkan! � Jawab :

� Menghitung Rangkaian Seri Arus Bolak – Balik � Rangkaian R – L Seri E EL φ � � Dalam ER I 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. � Tegangan pada beban R: � ER = I. R ( sefase dengan arus )

� Tegangan pada beban L: � EL = E. XL( arus tertinggal / Lag sebesar Л /2) � Dari gambar vektor di atas didapat tegangan sumber � karena �

Impedansi Induktor � Z disebut impedansi Seri dengan satuan Ω (ohm) � � Menghitung gambar vektor di atas, sudut antara V dengan VR disebut sudut fase atau beda fase. � Cosinus sudut tersebut disebut dengan faktor daya dengan rumus: � Dari � atau

�faktor daya adalah: �Cosinus sudut yang lagging atau leading. �Perbandingan R/Z = resistansi/impedansi �Perbandingan daya sesungguhnya dengan daya semu.

�Rangkaian Paralel R dan L �Dalam rangkaian paralel tegangan tiap komponen atau cabang = tegangan sumber. Tapi, 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=900.

�Rangkaian Parallel R – L I V VR �Sudut �Faktor fasenya dapat dihitung: daya rangkaian ini: VL

� Selanjutnya: � � � E = E R = E L, karena maka: atau Besarnya Impedansi Paralel dapat dihitung:

� Grafik Arus IL 0. 5 IL L/R detik 0. 7 2 3 4 5 t

� Induktor Seri

� Induktor Paralel

� Contoh : Dibutuhkan Induktansi sebesar 5 m. H (dengan rating 2 A). Susunan induktor paralel yang bagaimanakah yang dapat memenuhi kebutuhan ini? � Jawab : 2 induktor 10 m. H dapat dihubungkan paralel untuk menghasilkan induktansi 5 m. H : � Karena 2 induktor tersebut identik, arus yang diberikan akan terbagi secara merata diantara keduanya. Maka setiap induktor harus memiliki rating sebesar 1 A

� Contoh 2 : diketahui L 1 = L 2 = 60 m. H � L 3 = 120 m. H ; L 4 = 50 m. H � L 1 seri dengan L 2. Kemudian paralel dengan L 3 , dan ketiganya seri dengan L 4 � Tentukan induktansi efektif dari rangkaian tersebut ! � Jawab : � b. L 1 dan L 2 seri, La=L 1+L 2=60+60 = 120 m. H � b. � c. Lb dan L 4 seri, Ltotal=Lb+L 4=60+40 = 110 m. H

Soal Latihan 1. Arus dalam sebuah induktor 2, 5 H bertambah secara tetap dari 0 hingga 50 m. A dalam waktu 400 ms. Tentukan ggl induksinya! 2. Sebuah induktor memiliki 200 lilitan kawat pada sebuah inti magnetik dengan panjang 24 cm, luas penampang 10 cm 2 , dan permeabilitas relatif 650. Jika permeabilitas ruang hampa 4. 10 -7 , tentukan induktansi dari induktor tersebut!

Soal Latihan 3. Arus sebesar 4 A mengalir dalam sebuah induktor 60 m. H. Tentukan energi yang disimpannya! 4. Tersedia induktor-induktor sebesar 10 m. H, 22 m. H, 60 m. H, dan 100 m. H. Bagaimanakah dua atau lebih dari induktor-induktor ini disusun untuk memperoleh nilai-nilai induktansi berikut ini : a. 6, 2 m. H d. 70 m. H b. 6, 9 m. H e. 170 m. H c. 32 m. H