Gw kasih gambar ISTA aja dey..
Sunday, July 22, 2007
Tuesday, May 15, 2007
Landasan Teori
F. Landasan Teori
Alat yang akan dirancang merupakan suatu alat yang menerapkan prinsip sederhana. Inti dari rangkaian ini didasarkan pada beberapa pemahaman tentang kelistrikan.
Hukum Kirchoff I
Hukum Kirchoff I yang berbunyi “Arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan”. Apabila terjadi kebocoran arus listrik yang mengalir ke tanah maka arus yang masuk pada titik percabangan tidak sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Perbedaan arus ini akan dideteksi dengan menggunakan suatu lilitan pada transformator. Suatu inovasi disini adalah bagaimana menggunakan lilitan sebagai transduser untuk mengindera adanya arus bocor. Untuk lebih memahami prinsip kerja rangkaian tersebut diperlihatkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 1
Pada kondisi normal arus fasa (If) sama dengan arus nol (In).
Gambar 2
Pada saat terjadi arus bocor, arus fasa (If) lebih besar daripada arus nol (In)
Elektromagnet
Medan magnet terbentuk dari gerak elektron. Mengingat arus listrik yang melalui suatu hantaran merupakan aliran elektron, maka pada sekitar kawat hantaran listrik tersebut akan ditimbulkan suatu medan magnet. Medan magnet memiliki arah, kerapatan, dan intensitas yang digambarkan sebagai “garis-garis fluks” dan dinyatakan dengan simbol.
Φ∆ = fluks dalam besaran weber
Besaran kerapatan medan magnet dinyatakan dengan banyaknya garis-garis fluks yang menembus suatu luas bidang tertentu dan mempunyai simbol.
B∆ = kerapatan fluks dalam weber/m2 (WB/m2)
Intensitas medan magnet disebut sebagai kuat medan dan dinyatakan dengan besarnya fluksi sepanjang jarak tertentu, mempunyai simbol.
H∆ = kuat medan dalam ampere/m (A/m)
Kerapatan medan B maupun kuat medan H merupakan besaran vektoris yang mempunyai besaran dan arah. Yang besarnya :
B = μH di mana, μ∆ = permeabilitas dalam henry/meter (H/m)
Apabila suatu sumber tegangan (V) mengalirkan arus listrik (i) melalui suatu kumparan dengan jumlah lilitan (N), maka pada inti besi (core) akan ditimbulkan suatu kuat medan (H). Hubungan antara arus listrik dan medan magnet dinyatakan oleh Hukum Ampere, persamaannya adalah :
Ni = Hl ampere-turn
Di mana :
N = jumlah lilitan
I = arus listrik (A)
H = kuat medan (A/m)
l = panjang jalur (m)
Induksi Tegangan – Hukum Faraday
Apabila medan magnet berubah-ubah terhadap waktu, akibat arus bolak-balik yang berbentuk sinusoida, suatu medan akan dibangkitkan atau diinduksikan. Hubungan ini dinyatakan oleh Hukum Faraday. Medan magnet atau fluks yang berubah-ubah pada inti besi menghasilkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar :
di mana :
= N. merupakan flux linkage
menyatakan harga fluks yang berubah-ubah terhadap waktu.
Transformator
Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif, yang terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, maka fluks bolak-balik akan muncul didalam inti (core) yang dilaminasi. Karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup, maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer, maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, serta arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani. Sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetis).
E = M
dimana : E = gaya gerak listrik (ggl) .....Volt
M = Induksi bersama .............Henry
GGl transformator diberikan oleh :
E = 4,44 x f x Φmaks x N
Di mana : f = frekuensi (Hz)
Φmaks = nilai maksimum fluks inti (Wb)
E = ggl yang diinduksi dalam gulungan yang memiliki N belitan (V)
Dengan demikian untuk primernya :
EP = 4,44 x f x Φmaks x NP
Dan untuk sekundernya :
ES = 4,44 x f x Φmaks x NS
Sehingga didapatkan rumus perbandingan transformator :
=
Dengan : Np = jumlah lilitan pada sisi primer
Ns = jumlah lilitan pada sisi sekunder
Vp = tegangan pada sisi primer
Vs = tegangan pada sisi sekunder
Alat yang akan dirancang merupakan suatu alat yang menerapkan prinsip sederhana. Inti dari rangkaian ini didasarkan pada beberapa pemahaman tentang kelistrikan.
Hukum Kirchoff I
Hukum Kirchoff I yang berbunyi “Arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan”. Apabila terjadi kebocoran arus listrik yang mengalir ke tanah maka arus yang masuk pada titik percabangan tidak sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Perbedaan arus ini akan dideteksi dengan menggunakan suatu lilitan pada transformator. Suatu inovasi disini adalah bagaimana menggunakan lilitan sebagai transduser untuk mengindera adanya arus bocor. Untuk lebih memahami prinsip kerja rangkaian tersebut diperlihatkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 1
Pada kondisi normal arus fasa (If) sama dengan arus nol (In).
Gambar 2
Pada saat terjadi arus bocor, arus fasa (If) lebih besar daripada arus nol (In)
Elektromagnet
Medan magnet terbentuk dari gerak elektron. Mengingat arus listrik yang melalui suatu hantaran merupakan aliran elektron, maka pada sekitar kawat hantaran listrik tersebut akan ditimbulkan suatu medan magnet. Medan magnet memiliki arah, kerapatan, dan intensitas yang digambarkan sebagai “garis-garis fluks” dan dinyatakan dengan simbol.
Φ∆ = fluks dalam besaran weber
Besaran kerapatan medan magnet dinyatakan dengan banyaknya garis-garis fluks yang menembus suatu luas bidang tertentu dan mempunyai simbol.
B∆ = kerapatan fluks dalam weber/m2 (WB/m2)
Intensitas medan magnet disebut sebagai kuat medan dan dinyatakan dengan besarnya fluksi sepanjang jarak tertentu, mempunyai simbol.
H∆ = kuat medan dalam ampere/m (A/m)
Kerapatan medan B maupun kuat medan H merupakan besaran vektoris yang mempunyai besaran dan arah. Yang besarnya :
B = μH di mana, μ∆ = permeabilitas dalam henry/meter (H/m)
Apabila suatu sumber tegangan (V) mengalirkan arus listrik (i) melalui suatu kumparan dengan jumlah lilitan (N), maka pada inti besi (core) akan ditimbulkan suatu kuat medan (H). Hubungan antara arus listrik dan medan magnet dinyatakan oleh Hukum Ampere, persamaannya adalah :
Ni = Hl ampere-turn
Di mana :
N = jumlah lilitan
I = arus listrik (A)
H = kuat medan (A/m)
l = panjang jalur (m)
Induksi Tegangan – Hukum Faraday
Apabila medan magnet berubah-ubah terhadap waktu, akibat arus bolak-balik yang berbentuk sinusoida, suatu medan akan dibangkitkan atau diinduksikan. Hubungan ini dinyatakan oleh Hukum Faraday. Medan magnet atau fluks yang berubah-ubah pada inti besi menghasilkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar :
di mana :
= N. merupakan flux linkage
menyatakan harga fluks yang berubah-ubah terhadap waktu.
Transformator
Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif, yang terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, maka fluks bolak-balik akan muncul didalam inti (core) yang dilaminasi. Karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup, maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer, maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, serta arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani. Sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetis).
E = M
dimana : E = gaya gerak listrik (ggl) .....Volt
M = Induksi bersama .............Henry
GGl transformator diberikan oleh :
E = 4,44 x f x Φmaks x N
Di mana : f = frekuensi (Hz)
Φmaks = nilai maksimum fluks inti (Wb)
E = ggl yang diinduksi dalam gulungan yang memiliki N belitan (V)
Dengan demikian untuk primernya :
EP = 4,44 x f x Φmaks x NP
Dan untuk sekundernya :
ES = 4,44 x f x Φmaks x NS
Sehingga didapatkan rumus perbandingan transformator :
=
Dengan : Np = jumlah lilitan pada sisi primer
Ns = jumlah lilitan pada sisi sekunder
Vp = tegangan pada sisi primer
Vs = tegangan pada sisi sekunder
Subscribe to:
Posts (Atom)