5 artikel tentang INDUKTOR

induktor

Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau kapasitansi, dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.

Fisika

Induktansi (L) (diukur dalam Henry) adalah efek dari medan magnet yang terbentuk disekitar konduktor pembawa arus yang bersifat menahan perubahan arus. Arus listrik yang melewati konduktor membuat medan magnet sebanding dengan besar arus. Perubahan dalam arus menyebabkan perubahan medan magnet yang mengakibatkan gaya elektromotif lawan melalui GGL induksi yang bersifat menentang perubahan arus. Induktansi diukur berdasarkan jumlah gaya elektromotif yang ditimbulkan untuk setiap perubahan arus terhadap waktu. Sebagai contoh, sebuah induktor dengan induktansi 1 Henry menimbulkan gaya elektromotif sebesar 1 volt saat arus dalam indukutor berubah dengan kecepatan 1 ampere setiap sekon. Jumlah lilitan, ukuran lilitan, dan material inti menentukan induktansi.

Faktor Q

Sebuah induktor ideal tidak menimbulkan kerugian terhadap arus yang melewati lilitan. Tetapi, induktor pada umumnya memiliki resistansi lilitan dari kawat yang digunakan untuk lilitan. Karena resistansi lilitan terlihat berderet dengan induktor, ini sering disebut resistansi deret. Resistansi deret induktor mengubah arus listrik menjad bahang, yang menyebabkan pengurangan kualitas induktif. Faktor kualitas atau "Q" dari sebuah induktor adalah perbandingan reaktansi induktif dan resistansi deret pada frekuensi tertentu, dan ini merupakan efisiensi induktor. Semakin tinggi faktor Q dari induktor, induktor tersebut semakin mendekati induktor ideal tanpa kerugian.

Faktor Q dari sebuah induktor dapat diketahui dari rumus berikut, dimana R merupakan resistansi internal dan ωL adalah resistansi kapasitif atau induktif pada resonansi:

Dengan menggunakan inti feromagnetik, induktansi dapat ditingkatkan untuk jumlah tembaga yang sama, sehingga meningkatkan faktor Q. Inti juga memberikan kerugian pada frekuensi tinggi. Bahan inti khusus dipilih untuk hasil terbaik untuk jalur frekuensi tersebut. Pada VHF atau frekuensi yang lebih tinggi, inti udara sebaiknya digunakan.

Lilitan induktor pada inti feromagnetik mungkin jenuh pada arus tinggi, menyebabkan pengurangan induktansi dan faktor Q yang sangat signifikan. Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan induktor inti udara. Sebuah induktor inti udara yang didesain dengan baik dapat memiliki faktor Q hingga beberapa ratus.

Sebuah kondensator nyaris ideal (faktor Q mendekati tak terhingga) dapat dibuat dengan membuat lilitan dari kawat superkonduktor pada helium atau nitrogen cair. Ini membuat resistansi kawat menjadi nol. Karena induktor superkonduktor hampir tanpa kerugian, ini dapat menyimpan sejumlah besar energi listrik dalam lilitannya.

Penggunaan

Induktor sering digunakan pada sirkuit analog dan pemroses sinyal. Induktor berpasangan dengan kondensator dan komponen lain membentuk sirkuit tertala. Penggunaan induktor bervariasi dari penggunaan induktor besar pada pencatu daya untuk menghilangkan dengung pencatu daya, hingga induktor kecil yang terpasang pada kabel untuk mencegah interferensi frekuensi radio untuk dprd melalui kabel. Kombinasi induktor-kondensator menjadi rangkaian tala dalam pemancar dan penerima radio. Dua induktor atau lebih yang terkopel secara magnetik membentuk transformator.
Induktor digunakan sebagai penyimpan energi pada beberapa pencatu daya moda sakelar. Induktor dienergikan selama waktu tertentu, dan dikuras pada sisa siklus. Perbandingan transfer energi ini menentukan tegangan keluaran. Reaktansi induktif X_L ini digunakan bersama semikonduktor aktif untuk menjaga tegangan dengan akurat. Induktor juga digunakan dalam sistem transmisi listrik, yang digunakan untuk mengikangkan paku-paku tegangan yang berasal dari petir, dan juga membatasi arus pensakelaran dan arus kesalahan. Dalam bidang ini, indukutor sering disebut dengan reaktor.
Induktor yang memiliki induktansi sangat tinggi dapat disimulasikan dengan menggunakan girator.

Konstruksi induktor

Induktor, skala dalam sentimeter.

Sebuah induktor biasanya dikonstruksi sebagai sebuah lilitan dari bahan penghantar, biasanya kawat tembaga, digulung pada inti magnet berupa udara atau bahan feromagnetik. Bahan inti yang mempunyai permeabilitas magnet yang lebih tinggi dari udara meningkatkan medan magnet dan menjaganya tetap dekat pada induktor, sehingga meningkatkan induktansi induktor. Induktor frekuensi rendah dibuat dengan menggunakan baja laminasi untuk menekan arus eddy. Ferit lunak biasanya digunakan sebagai inti pada induktor frekuensi tingi, dikarenakan ferit tidak menyebabkan kerugian daya pada frekuensi tinggi seperti pada inti besi. Ini dikarenakan ferit mempunyai lengkung histeresis yang sempit dan resistivitasnya yang tinggi mencegah arus eddy. Induktor dibuat dengan berbagai bentuk. Sebagian besar dikonstruksi dengan menggulung kawat tembaga email disekitar bahan inti dengan kaki-kali kawat terlukts keluar. Beberapa jenis menutup penuh gulungan kawat di dalam material inti, dinamakan induktor terselubungi. Beberapa induktor mempunyai inti yang dapat diubah letaknya, yang memungkinkan pengubahan induktansi. Induktor yang digunakan untuk menahan frekuensi sangat tinggi biasanya dibuat dengan melilitkan tabung atau manik-manik ferit pada kabel transmisi.
Induktor kecil dapat dicetak langsung pada papan rangkaian cetak dengan membuat jalur tembaga berbentuk spiral. Beberapa induktor dapat dibentuk pada rangkaian terintegrasi menhan menggunakan inti planar. Tetapi bentuknya yang kecil membatasi induktansi. Dan girator dapat menjadi pilihan alternatif.

Jenis-jenis lilitan

Lilitan ferit sarang madu

Lilitan sarang madu dililit dengan cara bersilangan untuk mengurangi efek kapasitansi terdistribusi. Ini sering digunakan pada rangkaian tala pada penerima radio dalam jangkah gelombang menengah dan gelombang panjang. Karena konstruksinya, induktansi tinggi dapat dicapai dengan bentuk yang kecil.

Lilitan inti toroid

Sebuah lilitan sederhana yang dililit dengan bentuk silinder menciptakan medan magnet eksternal dengan kutub utara-selatan. Sebuah lilitan toroid dapat dibuat dari lilitan silinder dengan menghubungkannya menjadi berbentuk donat, sehingga menyatukan kutub utara dan selatan. Pada lilitan toroid, medan magnet ditahan pada lilitan. Ini menyebabkan lebih sedikit radiasi magnetik dari lilitan, dan kekebalan dari medan magnet eksternal.

Komponen Dasar Elektronika – Induktor

Induktor adalah komponen yang tersusun dari lilitan kawat. Induktor termasuk juga komponen yang dapat menyimpan muatan listrik. Bersama kapasitor induktor dapat berfungsi sebagai rangkaian resonator yang dapat beresonansi pada frekuensi tertentu.

Fungsi Induktor:

1. Penyimpan arus listrik dalam bentuk medan magnet
2. Menahan arus bolak-balik/ac
3. Meneruskan/meloloskan arus searah/dc
4. Sebagai penapis (filter)
5. Sebagai penalaan (tuning)

Kumparan/coil ada yang memiliki inti udara, inti besi, atau inti ferit.
Nilai/harga dari inductor disebut sebagai induktansi dengan satuan dasar henry.

Simbol Induktor :

Simbol Induktor

Contoh bentuk fisik induktor :

Bentuk Fisik Induktor

Jenis induktor :

1. Fixed coil, yaitu inductor yang memiliki harga yang sudah pasti. Biasanya dinyatakan dalam kode warna seperti yang diterapkan pada resistor. Harganya dinyatakan dalam satuan mikrohenry (μH).
2. Variable coil, yaitu inductor yang harganya dapat diubah-ubah atau disetel. Contohnya adalah coil yang digunakan dalam radio.
3. Choke coil (kumparan redam ), yaitu coil yang digunakan dalam teknik sinyal frekuensi tinggi.

Prinsip Kerja Induktor

Kegunaan Induktor dalam sistem elektronik

Apakah Anda tahu fungsi dari Induktor ?

Induktor dalam rangkaian listrik atau elektronika dapat diaplikasikan kedalam rangkaian:

Induktor berfungsi sebagai:
1. tempat terjadinya gaya magnet
2. pelipat tegangan
3. pembangkit getaran

Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada:
1. frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator
2. frekuensi menengah pada spul MF
3. frekuensi rendah pada trafo input, trafo output, spul speaker, trafo tenaga, spul relay dan spul penyaring

Terjadinya Medan Magnet

Induktansi Searah
Bila kita mengalirkan arus listrik melalui kabel, terjadilah garis-garis gaya magnet. Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari kabel yang digulung, akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama yang membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet, dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut.

Induktor terhubung sumber tegangan DC

Induktansi Bolak-balik
Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu kumparan ( L₁) diberi arus listrik AC, pada L₁ akan terjadi fluks magnet. Fluk magnet ini akan melalui kumparan kedua (L₂) dan akan membangkitkan emf ( elektro motorive force ) pada kumparan L₂. Efek seperti ini disebut induksi timbal balik ( mutual induction ). Hal seperti ini biasanya kita jumpai pada transformator daya.

Induktor terhubung sumber tegangan AC

Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi induktif. Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm.

XL = 2πfL

Keterangan : π adalah 3.14 F adalah frekwensi arus bolak-balik ( Hz) L adalah Induktansi ( Henry ) ∞ adalah kecepatan sudut ( 2πfL) XL adalah reaktansi induktif ( Ω )

Pengisian Induktor

Bila kita mengalirkan arus listrik I, maka terjadilah garis-garis gaya magnet . Bila kita mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari kabel yang digulung,a akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama membangkitkan medan magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet dan berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus listrik yang melalui kumparan tersebut. Contoh rangkaian :

Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan DC

Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase sebesar Л /2 = 90⁰ dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 90⁰. 2Лf merupakan perlawanan terhadap aliran arus

Rangkaian Pengisian Induktasi dengan tegangan AC

Pengosongan Induktor

Bila arus listrik l sudah memenuhi lilitan , maka terjadilah arus akan bergerak berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan medan magnet dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan fungsi dari lilitan tersebut makin tinggi nilai L ( induktansi) yang dihasilkan maka makin lama proses pengosongannya.

Rangkaian Pengosongan Induktasi

Grafik Arus Pengisian dan Pengosongan

Keterangan : t adalah waktu pengisian ( detik ) L adalah induktansi ( Henri ) R adalah hambatan (Ω)

Menghitung Impedansi Induktor

Setelah diperoleh nilan X_L maka Impedansi dapat di hitung :

Z disebut impedansi Seri dengan satuan Ω (ohm)

Dari gambar vektor diatas, sudut antara V dengan V_R disebut sudut fase atau beda fase. Cosinus sudut tersebut disebut dengan faktor daya dengan rumus:

Sehingga yang dimaksud dengan factor daya adalah :
- Cosinus sudut yang lagging atau leading.
- Perbandingan R/Z = resistansi / impedansi
- Perbandingan daya sesungguhnya dengan daya semu.

Sifat Induktor terhadap arus AC dan DC

Rangkaian induktor terhadap AC

Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl) induksi yang besarnya:

bila e = E_m sin ωt, maka:

e = Em sin ωt
i = Im sin (ωt – 90), maka:

Besarnya XL = 2.Л.f. L dengan ketentuan :

XL adalah reaktansi induktif (Ω)
Л adalah 3, 14
f adalah frekuensi (Hz)
L adalah induktansi (H)

Gelombang arus dan tegangan

Rumus yang Berhubungan dengan Induktor

a. Jumlah Lilitan Kawat sebuah Induktor

Keterangan : N adalah jumlah lilitan p adalah panjang kawat (centi meter) r adalah jari-jari kawat (centi meter) L adalah induktansi ( henry )

b. Reaktansi Induktif

XL = 2πfL

Keterangan : XL adalah reaktansi induktif (Ω) Л adalah 3, 14 f adalah frekuensi (Hz) L adalah induktansi (H)

c. Menghitung Impedansi Rangkaian R L seri

Keterangan : Z adalah impedansi R adalah hambatan (Ω) L adalah induktansi ( henry )

d. Menghitung Impedansi Rangkaian R L paralel

Keterangan : Z adalah impedansi R adalah hambatan (Ω) L adalah induktansi ( henry )

e. Nilai Faktor Kualitasnya (Q)

Keterangan : Q adalah factor qualitas XL adalah reaktansi induktif (Ω) R adalah Resistansi (Ω)

f. Rangkaian L dan C Seri :

Keterangan : Q adalah factor daya V1 adalah tegangan (V)

 

Induktor

Induktor

Induktor adalah komponen listrik/elektronika yang digunakan sebagai beban induktif

Nilai induktansi sebuah induktor dinyatakan dalam satuan Henry. 1 Henry = 1000 mH (mili Henry). 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. 

                  Simbol Induktor

 

Induktor dapat disamakan dengan kondensator, karena induktor dapat dipakai sebagai penampung energi listrik. Di dalam induktor disimpan energi, bila ada arus yang mengalir melalui induktor itu. Energi itu disimpan dalam bentuk medan magnit. Bila arusnya bertambah, banyaknya energi yang disimpan meningkat pula. Bila arusnya berkurang, maka induktor itu mengeluarkan energi.

Rumus untuk menetukan induksi sendiri dari sebuah induktor gulungan tunggal ialah:

L = 4 x ( x r x (2xr/d + 0,33) 10^-9 x n

Dimana: L = Induksi sendiri dalam satuan Henry (H)

r = jari-jari koker lilitan

d = diameter tebal kawat dalam cm

n = jumlah lilitan

 PENGERTIAN INDUKTOR

Induktor atau kumparan adalah salah satu komponen pasif elektronika yang dapat menghasilkan magnet jika dialiri arus listrik dan sebaliknya dapat menghasilkan listrik jika diberi medan magnet. Induktor ini biasanya dibuat dengan kawat penghantar tembaga yang dibentuk menjadi lilitan atau kumparan. Satuan iduktansinya adalah Henry (H=Henry, mH=mili Henry, uH=mikro Henry, nH=nano Henry) dengan notasi penulisan huruf "L".

Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi.Induktor akan berfungsi sebagai tahanan jika dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

Kegunaan Induktor

1. Pemroses sinyal pada rangkaian analog
2. Mengholangkan noise (dengung)
3. Mencegah interferensi frekwensi radio
4. Komponen utama pembuatan Transformator
5. Sebagai filter pada rangkaian power supply

Banyak perangkat dan komponen elektronika yang dibangun mengunakan kumparan seperti speaker, relay, buzzer, trafo, dan kpmponen lain yang berhubungan dengan frekwensi dan medan magnet.

Fungsi Induktor
1. Tempat terjadinya gaya magnet
2. Pelipat tegangan
3. Pembangkit getaran

Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada:
1. Frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator
2. Frekuensi menengah pada spul MF
3. Frekuensi rendah pada trafo input, trafo output, spul speaker, trafo tenaga, spul relay dan spul penyaring