Generator Ac Dan Generator DC [PDF]

Citation preview

Tugas Fisika “Generator AC dan Generator DC”



OLEH : Nama : Amin Nur Kolis No : 02 Kelas : XII – IPA.1



SMA NEGERI 1 SRAGEN 2013



GENERATOR AC DAN GENERATOR DC Pengertian Prinsip kerja Generator adalah meggunakan prinsip percobaannya faraday yaitu memutar magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam kumparan maka terjadi perubahan fluks gaya magnet (perubahan arah penyebaran medan magnet) di dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga menyebabkan beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik). Syarat utamanya adalah harus ada perubahan fluks magnetik, jika tidak maka tidak akan timbul listrik. Cara megubah fluks magnetik adalah menggerakkan magnet dalam kumparan atau sebaliknya dengan energi dari sumber lain, seperti angin dan air yang memutar baling-baling turbin untuk menggerakkan magnet tersebut. Jika suatu konduktor digerakkan memotong medan magnet akan timbul beda tegangan di ujung ujung konduktor tersebut. Tegangannya akan naik saat mendekati medan dan turun saat menjauhi. Sehingga listrik yang timbul dalam siklus: positif-nol-negatif-nol (AC). Generator DC membalik arah arus saat tegangan negatif, menggunakan mekanisme cincin-belah, sehingga hasilnya jadi siklus: positif-nol-positif-nol (DC] Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan pemanas.



Perbedaan Generator listrik AC dan DC  Generator AC Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida), cincin geser, dan sikat. Pada generator, perubahan garis gaya magnet diperoleh



dengan



cara



memutar



kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin



geser,



perputaran



kumparan



menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena



itu,



arus



induksi



yang



ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara:    



memperbanyak lilitan kumparan menggunakan magnet permanen yang lebih kuat. mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan. Contoh generator AC yang akan sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah



dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar (lampu sepeda) dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksi AC. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda makin kencang).



 Generator DC Generator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanis menjadi energi



listrik.



Generator



DC



menghasilkan arus DC / arus searah. Bagian utuamanya adalah stator dan rotor. Stator yaitu bagian generator DC yang diam antara lain rangkaian motor, terminal



box dll. Rotor yaitu bagian generator DC yang bergerak antara lain komutator, poros rotor dll. Cara kerja generator listrik DC mirip dengan cara kerja generator listrik AC. Yang membedakan hanya pada generator listrik DC ini menggunakan sebuah cincin belah atau yang biasa disebut dengan komutator di bagian outputnya. Komutator ini memungkinkan arus listrik induksi yang dialirkan ke rangkaian listrik berupa arus listrik searah meskipun kumparan yang berada di dalamnya menghasilkan arus listrik bolak balik. Salah satu contoh penggunaan generator DC adalah Alternator Mobil. Sistem pengisian pada kendaraan ini mempunyai 3 rangkaian komponan penting yaitu Aki, Alternator dan Regulator. Alternator sendiri terdiri dari komponen-komponen seperti gabungan kutub magnet yang dinamakan rotor, yang didalamnya terdapat kumparan kawat magnet yang dinamakan stator. Alternator mulai berfungsi untuk menghasilkan listrik ketika mesin dihidupkan untuk disalurkan ke aki dengan mengubah tegangan AC menjadi DC.  Perbedaan generator DC dengan Generator AC yang paling menonjol adalah generator



DC menggunakan komutator menghasilkan arus searah sedangkan generator AC menggunakan Slip Ring menghasilkan arus bolak balik.



Kelebihan dan Kekurangan generator AC dan DC  Generator AC Slip Ring yang digunakan generator AC tidak membutuhkan terlalu banyak kawat atau kabel yang dihubungkan kepadanya, sehingga konstruksinya sederhana. hal ini juga mengakibatkan harga dari Generator AC lebih murah. Selain itu Slip ring juga tidak mempunyai banyak segmen-segmen yang berjarak, sehingga saat Slip ring berputar dengan kecepatan tinggi tidak mengakibatkan bising. Kemungkinan terjadinya peloncatan bunga api juga semakin sedikit karena, jarak antar cincin lumayan jauh, hal ini mengakibatkan kapasitas tegangannya menjadi tinggi (750MW). namun, generator AC juga mempunyai kekurangan yaitu Torsi Awal yang dihasilkan lemah.  Generator DC



Komutator yang digunakan generator DC berbentuk seperti silinder yang mempunyai banyak segmen-segmen disekelilingnya. Setiap segmen dihubungkan oleh kawat atau kabel, karena jumlah segmen pada komutator jumlahnya sangat banyak maka kawat atau kabel yang dibutuhkan juga banyak sehingga ini menjadi salah satu kekurangan dari komutator yaitu konstruksinya rumit.



Karena konstruksinya yang rumit dan membutuhkan kawat atau kabel yang banyak, generator DC menjadi mahal harganya. Selain itu, ketika komutator berputar dengan kecepatan yang tinggi akan menghasilkan suara yang bising. Dan akibat jarak yang dekat antartiap segmen, dikhawatirkan akan terjadi peloncatan bunga api listrik. Namun, salah satu keunggulan Generator DC adalah mempunyai Torsi awal yang besar, sehingga banyak digunakan sebagai starter motor.



Untuk mengetahui besar GGl induksi yang dihasilkan dapat dicari dengan persamaan Ɛ = N.B.A.ω sin(ωt) Ket. Ɛ : GGl Induksi N : Banyaknya lilitan pada kumparan B : Besar induksi magnet A : luas penampang ω : kecepatan putaran kumparan Tegangan Ɛ akan menjadi harga maksimum pada saat sin(ωt) = 1 maka akan menghasilkan persamaan rumus Ɛmax = N.B.A. ω Ɛ = Ɛmax sin(ωt)



Sumber : http://carakerja-pengertian.blogspot.com/2011/03/cara-kerja-pengertian-generator.html (29/11 18:29 WIB)



http://fisikaokezone.blogspot.com/2011/12/prinsip-kerja-generator-ac-dan-dc.html (29/11 18:38 WIB) http://carapedia.com/kerja_generator_listrik_info2559.html (29/11 18:40 WIB) http://hundertpfeile.blogspot.com/2013/03/kelebihan-dan-kekurangan-generator-dc.html (29/11 19:00 WIB)