berita

Bagaimana Induktor Bekerja

Oleh: Otak Marshall

induktor

Salah satu kegunaan besar induktor adalah menggabungkannya dengan kapasitor untuk membuat osilator. GAMBAR HUNTSTOCK / GETTY

Induktor adalah komponen elektronik yang paling sederhana - ia hanyalah sebuah kumparan kawat. Namun ternyata kumparan kawat dapat melakukan beberapa hal yang sangat menarik karena sifat magnetis kumparan tersebut.

Pada artikel ini, kita akan mempelajari semua tentang induktor dan kegunaannya.

Isi

Dasar-Dasar Induktor

Henri

Aplikasi Induktor: Sensor Lampu Lalu Lintas

Dasar-Dasar Induktor

Dalam diagram rangkaian, induktor ditampilkan seperti ini:

Untuk memahami bagaimana induktor dapat bekerja dalam suatu rangkaian, gambar ini berguna:

Apa yang Anda lihat di sini adalah baterai, bola lampu, gulungan kawat di sekitar sepotong besi (kuning) dan sebuah saklar. Kumparan kawat adalah sebuah induktor. Jika Anda pernah membaca Cara Kerja Elektromagnet, Anda mungkin mengenali bahwa induktor adalah elektromagnet.

Jika Anda mengeluarkan induktor dari rangkaian ini, yang Anda miliki hanyalah senter biasa. Anda menutup saklar dan bohlam menyala. Dengan induktor di rangkaian seperti yang ditunjukkan, perilakunya sangat berbeda.

Bola lampu adalah sebuah resistor (hambatan menciptakan panas untuk membuat filamen di dalam bola lampu bersinar — lihat Cara Kerja Bola Lampu untuk detailnya). Kawat dalam kumparan memiliki resistansi yang jauh lebih rendah (hanya kawat), jadi apa yang Anda harapkan ketika Anda menyalakan saklar adalah bola lampu akan menyala sangat redup. Sebagian besar arus harus mengikuti jalur resistansi rendah melalui loop. Yang terjadi adalah ketika Anda menutup saklar, bohlam akan menyala terang dan kemudian meredup. Saat Anda membuka saklar, bohlam menyala sangat terang dan kemudian padam dengan cepat.

Alasan perilaku aneh ini adalah induktor. Ketika arus pertama kali mulai mengalir dalam kumparan, kumparan tersebut ingin membangun medan magnet. Saat medan sedang terbentuk, kumparan menghambat aliran arus. Setelah medan dibangun, arus dapat mengalir secara normal melalui kawat. Ketika saklar dibuka, medan magnet di sekitar kumparan membuat arus tetap mengalir di dalam kumparan hingga medan tersebut runtuh. Arus ini membuat bohlam tetap menyala untuk jangka waktu tertentu meskipun saklar dalam keadaan terbuka. Dengan kata lain, induktor dapat menyimpan energi dalam medan magnetnya, dan induktor cenderung menolak perubahan jumlah arus yang mengalir melaluinya.

Pikirkan Tentang Air…

Salah satu cara untuk memvisualisasikan kerja induktor adalah dengan membayangkan saluran sempit dengan air mengalir melaluinya, dan kincir air berat yang dayungnya dimasukkan ke dalam saluran. Bayangkan air di saluran tersebut awalnya tidak mengalir.

Sekarang Anda mencoba untuk memulai air mengalir. Roda dayung akan cenderung menghalangi air mengalir hingga mencapai kecepatan yang sama dengan air. Jika kemudian Anda mencoba menghentikan aliran air di saluran tersebut, kincir air yang berputar akan berusaha menjaga air tetap bergerak hingga kecepatan putarannya melambat kembali ke kecepatan air. Induktor melakukan hal yang sama dengan aliran elektron dalam kawat — induktor menolak perubahan aliran elektron.

BACA SELENGKAPNYA

Henri

Kapasitas induktor dikendalikan oleh empat faktor:

Jumlah kumparan – Lebih banyak kumparan berarti lebih banyak induktansi.

Bahan yang melilit kumparan (inti)

Luas penampang kumparan – Semakin luas berarti semakin besar induktansinya.

Panjang kumparan – Kumparan pendek berarti kumparan yang lebih sempit (atau tumpang tindih), yang berarti lebih banyak induktansi.

Menempatkan besi di inti induktor memberikan induktansi yang jauh lebih besar daripada udara atau inti non-magnetik.

Satuan standar induktansi adalah henry. Persamaan untuk menghitung jumlah henry dalam sebuah induktor adalah:

H = (4 * Pi * #Putaran * #Putaran * Luas kumparan * mu) / (Panjang kumparan * 10.000.000)

Luas dan panjang kumparan dinyatakan dalam satuan meter. Istilah mu adalah permeabilitas inti. Udara memiliki permeabilitas 1, sedangkan baja mungkin memiliki permeabilitas 2.000.

Aplikasi Induktor: Sensor Lampu Lalu Lintas

Katakanlah Anda mengambil gulungan kawat yang diameternya mungkin 6 kaki (2 meter), berisi lima atau enam lilitan kawat. Anda memotong beberapa alur di jalan dan menempatkan kumparan di alur tersebut. Anda memasang pengukur induktansi ke kumparan dan melihat berapa induktansi kumparan.

Sekarang Anda memarkir mobil di atas koil dan memeriksa induktansinya lagi. Induktansinya akan jauh lebih besar karena benda baja besar diposisikan dalam medan magnet loop. Mobil yang diparkir di atas kumparan bertindak seperti inti induktor, dan kehadirannya mengubah induktansi kumparan. Kebanyakan sensor lampu lalu lintas menggunakan loop dengan cara ini. Sensor terus-menerus menguji induktansi loop di jalan, dan ketika induktansi meningkat, ia mengetahui ada mobil yang menunggu!

Biasanya Anda menggunakan kumparan yang jauh lebih kecil. Salah satu kegunaan besar induktor adalah menggabungkannya dengan kapasitor untuk membuat osilator. Lihat Cara Kerja Osilator untuk detailnya.