Nama Mahasiswa : Satria Dhaniswara Rahsa W. NIM : 135060300111004Jurusan : Teknik ElektroKelas : AUniversitas : Brawijaya

Dosen Pendamping : Ir.Endah Budi P, MT.InduktorDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Induktor

Beberapa jenis induktor harga rendah.

Simbol

Tipe Pasif

Pembuatan pertama Michael Faraday(1831)

L

 

B

 

S

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 

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   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 dengan dua lilitan 47mH, sering dijumpai pada pencatu daya.

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 XL 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.

Rumus induktansi

Konstruksi RumusBesaran (SI, kecuali

disebutkan khusus)

Lilitan silinder

L = induktansi

μ0 = permeabilitas vakum

K = koefisien Nagaoka

N = jumlah lilitan

r = jari-jari lilitan

l = panjang lilitan

Kawat lurus

L = induktansi

l = panjang kawat

d = diameter kawat

Lilitan silinder pendek

berinti udara

L = induktansi (µH)

r = jari-jari lilitan (in)

l = panjang lilitan (in)

N = jumlah lilitan

Lilitan berlapis-lapis

berinti udara

L = induktansi (µH)

r = rerata jari-jari lilitan (in)

l = panjang lilitan (in)

N = jumlah lilitan

d = tebal lilitan (in)

Lilitan spiral datar berinti

udara

L = induktansi

r = rerata jari-jari spiral

N = jumlah lilitan

d = tebal lilitan

Inti toroid L = induktansi

μ0 = permeabilitas vakum

μr = permeabilitas relatif

bahan inti

N = jumlah lilitan

r = jari-jari gulungan

D = diameter keseluruhan

Dalam sirkuit elektrik

Sebuah induktor menolak perubahan arus. Sebuah induktor ideal tidak menunjukkan resistansi

kepada arus rata, tetapi hanya induktor superkonduktor yang benar-benar memiliki resistansi nol.

Pada umumnya, hubungan antara perubahan tegangan, induktansi, dan perubahan arus pada

induktor ditentukan oleh rumus diferensial:

Jika ada arus bolak-balik sinusoida melalui sebuah induktor, tegangan sinusoida diinduksikan.

Amplitudo tegangan sebanding dengan amplitudo arus dan frekuensi arus.

Pada situasi ini, fase dari gelombang arus tertinggal 90 dari fase gelombang

tegangan.

Jika sebuah induktor disambungkan ke sumber arus searah, dengan harga "I"

melalui sebuah resistansi "R" dan sumber arus berimpedansi nol, persamaan

diferensial diatas menunjukkan bahwa arus yang melalui induktor akan dibuang

eksponensial:

Analisis sirkuit Laplace (s-domain)

Ketika menggunakan analisis sirkuit transformasi Laplace, impedansi

pemindahan dari induktor ideal tanpa arus sebelumnya ditunjukkan dalam

domain s oleh:

dimana

L adalah induktansi

s adalah frekuensi kompleks

Jika induktor telah memiliki arus awal, ini dapat ditunjukkan dengan:

menambahkan sumber tegangan berderet dengan induktor dengan

harga:

(Pegiatikan bahwa sumber tegangan harus berlawanan kutub

dengan arus awal)

atau dengan menambahkan sumber arus berjajar dengan

induktor, dengan harga:

dimana

L adalah induktansi

 adalah arus awal

Jejaring induktor

Induktor dalam konfigurasi kakap memiliki beda potensial

yang sama. Untuk menemukan induktansi ekivalen total

(Leq):

Arus dalam induktor deret adalah sama, tetapi tegangan yang membentangi setiap

induktor bisa berbeda.

Penjumlahan dari beda potensial dari beberapa induktor seri sama dengan tegangan

total. Untuk menentukan todu total digunakan rumus:

Hubungan tersebut hanya benar jika

tidak ada kopling magnetis antar

kumparan.

Energi yang tersimpan

Energi yang tersimpan di induktor

ekivalen dengan usaha yang

dibutuhkan untuk mengalirkan arus

melalui induktor, dan juga medan

magnet:

Dimana L adalah induktansi

dan I adalah arus yang melalui

induktor.