Fisika

Pertanyaan

rotor generator diputar dengan frekuensi 50 Hz dalam medan magnet 0,15 T. Jika luas kumparan 2x10 pangkat -2 meter kuadrat dan generator membangkitkan GGL maksimum 220 V, berapakah jumlah lilitan kumparan?

1 Jawaban

  • Jadi, jumlah lilitan kumparan dari generator tersebut mendekati 234 lilitan.

    Pendahuluan

    Hai ! Disini saya akan membantu Anda untuk membahas materi mengenai "GGL induksi pada generator". Generator yaitu suatu alat yang dapat menghasilkan beda potensial listrik. Generator akan melakukan konversi terhadap energi mekanik dari turbin untuk diubah menjadi medan-medan magnet yang berputar dan berpotensi untuk memunculkan induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik inilah yang akan memunculkan beda potensial dengan besaran tertentu. GGL induksi pada generator dipengaruhi oleh hal berikut.

    • Besarnya nilai medan magnet (B) sebanding dengan GGL induksi generator ([tex]\sf{\epsilon}[/tex]). Artinya, jika nilai medan magnet yang timbul semakin besar, maka nilai GGL yang dibangkitkan juga akan semakin besar.
    • Besarnya nilai kecepatan sudut putaran ([tex]\sf{\omega}[/tex]) sebanding dengan GGL induksi generator ([tex]\sf{\epsilon}[/tex]). Artinya, jika nilai kecepatan sudut dari putaran medan magnet, maka nilai GGL yang dibangkitkan juga akan semakin besar.
    • Besarnya nilai luas bidang generator (A) sebanding dengan GGL induksi generator ([tex]\sf{\epsilon}[/tex]). Artinya, jika bagian dari generator yang berputar semakin luas, maka nilai GGL yang dibangkitkan juga akan semakin besar.
    • Banyaknya jumlah lilitan (N) sebanding dengan GGL induksi generator ([tex]\sf{\epsilon}[/tex]). Artinya, jika generator memiliki semakin banyak lilitan kumparan, maka GGL yang dibangkitkan juga akan semakin besar.

    Pembahasan

    Berdasarkan konsep yang telah dijelaskan, maka GGL induksi yang dibangkitkan dari suatu generator dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

    GGL Induksi Maksimum

    [tex] \boxed{\sf{\bold{\epsilon = B \cdot A \cdot \omega \cdot N}}}[/tex]

    GGL Induksi Pada Sudut Tertentu

    [tex] \boxed{\sf{\bold{\epsilon = B \cdot A \cdot \omega \cdot N \cdot \sin(\theta)}}}[/tex]

    Dengan ketentuan:

    • [tex]\sf{\epsilon}[/tex] = GGL induksi yang dibangkitkan (V)
    • B = medan magnet (T atau W/m²)
    • A = luas bidang yang memancarkan medan magnet (m²)
    • [tex]\sf{\omega}[/tex] = kecepatan sudut (rad/s)
    • N = jumlah lilitan kumparan
    • [tex]\sf{\theta}[/tex] = sudut yang terbentuk (° atau rad)

    Langkah Penyelesaian

    Diketahui :

    • [tex]\sf{\epsilon}[/tex] = GGL induksi yang dibangkitkan = 220 V
    • B = medan magnet = 0,15 T = [tex] \sf{1,5 \times 10^{-1}} [/tex] T
    • A = luas bidang yang memancarkan medan magnet = [tex] \sf{2 \times 10^{-2}} [/tex] m²
    • f = frekuensi putar = 50 Hz
    • [tex]\sf{\omega}[/tex] = kecepatan sudut = [tex] \sf{2 \pi \cdot f \approx 6,28 \cdot 50 \approx 314} [/tex] rad/s

    Ditanya :

    • N = jumlah lilitan kumparan = ... lilitan

    Jawaban :

    [tex] \sf{\epsilon = B \cdot A \cdot \omega \cdot N}[/tex]

    [tex] \sf{220 \approx 1,5 \times 10^{-1} \cdot 2 \times 10^{-2} \cdot 314 \cdot N}[/tex]

    [tex] \sf{220 \approx 942 \times 10^{-1+(-2)} \cdot N}[/tex]

    [tex] \sf{220 \approx 9,42 \times 10^2 \times 10^{-3} \cdot N}[/tex]

    [tex] \sf{220 \approx 9,42 \times 10^{-1} \cdot N}[/tex]

    [tex] \sf{N \approx \frac{220}{9,42 \times 10^{-1}}}[/tex]

    [tex] \sf{N \approx 23,355 \times 10} [/tex]

    [tex] \boxed{\sf{\bold{N \approx 234 \: lilitan}}} [/tex]

    Kesimpulan

    Jadi, jumlah lilitan kumoaran dari generator tersebut mendekati 234 lilitan.

    Pelajari Lebih Lanjut

    • Besarnya GGL maksimum pada generator berbanding lurus dengan https://brainly.co.id/tugas/40563922
    • GGL induksi generator dengan menggunakan persamaan Hukum Lenz https://brainly.co.id/tugas/38296639
    • Perbandingan GGL induksi dari generator di kondisi awal dengan akhir https://brainly.co.id/tugas/4547054

    Detail Jawaban

    Kelas : 12

    Mata Pelajaran : Fisika

    Materi : Bab 5 - Medan Magnet & Induksi Magnet

    Kode Kategorisasi : 12.6.5

    Kata Kunci : generator; GGL induksi pada generator; memprediksi jumlah kumparan dalam generator.

    #SolusiBrainlyCommunity

Pertanyaan Lainnya