Pengertian Induktor: Fungsi, Jenis dan Simbolnya Lengkap

Bengkeltv.id – Pengertian Induktor: Fungsi, Jenis dan Simbolnya Lengkap. Induktor adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi menyimpan energi dalam medan magnet ketika menerima tegangan atau arus listrik. Biasanya, induktor berbentuk lilitan yang terbuat dari bahan tembaga dan sering digunakan dalam rangkaian elektronika, terutama yang terkait dengan frekuensi radio.

Fungsi utama lilitan pada induktor adalah membantu menciptakan medan magnet yang kuat di dalam gulungan lilitan, sesuai dengan prinsip hukum induksi Faraday. Untuk memahami lebih lanjut tentang induktor, mari kita telusuri materi di bawah ini.

Pengertian Induktor

Induktor adalah sebuah kumparan yang terbuat dari kawat tembaga yang dililit pada inti logam, yang dapat terdiri dari lilitan tunggal atau lebih. Ketika arus listrik mengalir melalui kumparan tersebut, akan menghasilkan medan magnet. Selanjutnya, ketika terjadi perubahan dalam arus listrik, energi medan magnet akan diubah menjadi tegangan listrik.

Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan sebanding dengan energi medan magnet. Oleh karena itu, semakin besar energi medan magnetnya, semakin besar potensi tegangan yang dihasilkan.

Cara kerja induktor sesuai dengan Hukum Induksi Faraday yang menyatakan bahwa “Setiap perubahan medan magnet pada kumparan akan menginduksi gaya gerak listrik dalam kumparan tersebut.” Selanjutnya, Hukum Induksi Faraday menjelaskan bahwa “Tegangan GGL induksi dalam rangkaian tertutup sebanding dengan perubahan fluks magnet terhadap waktu.”

Fenomena terbentuknya medan magnet karena arus listrik yang mengalir melalui kumparan disebut sebagai induksi, dan nilai induktansinya biasanya disimbolkan dengan huruf L.

Sejarah Induktor

Penemu induktor adalah seorang ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday. Michael Faraday juga dikenal dengan julukan “Bapak Listrik” karena dia berhasil merumuskan Hukum Induksi Faraday. Hukum ini menjadi dasar dalam pengembangan teknologi kelistrikan modern, termasuk penggunaan induktor.

Fungsi Induktor

Induktor memiliki peran yang krusial dalam berbagai rangkaian elektronik dan peralatan listrik. Fungsi dari induktor ini dapat bervariasi tergantung pada jenis rangkaian yang digunakan.

Ketika induktor dipasang secara seri dan dialiri arus searah (DC), fungsinya mirip dengan resistor.

Namun, ketika arus bolak-balik (AC) mengalir melaluinya, induktor berperan sebagai resistor dengan nilai resistansi yang signifikan.

Selain itu, induktor juga memiliki fungsi penting lainnya dalam rangkaian elektronik.

Dengan mempertimbangkan beragam perannya, induktor dapat diaplikasikan dalam berbagai kegunaan, seperti:

Sebagai filter sinyal radio.
Sebagai transformator (trafo).
Untuk menahan arus AC (arus bolak-balik).
Meningkatkan tegangan pada suatu arus listrik.
Sebagai alat untuk membangkitkan getaran.
Dalam sistem speaker.
Dalam mikrofon.
Pada relay.

Simbol Induktor

Berikut ini adalah simbol-simbol untuk induktor:

Induktansi sebuah induktor (coil) bergantung pada empat faktor, di antaranya adalah:

Jumlah lilitan: Semakin banyak lilitan, maka induktansinya akan semakin tinggi.
Diameter induktor: Semakin besar diameter induktor, maka induktansinya akan semakin tinggi.
Permeabilitas inti: Ini terkait dengan jenis bahan inti yang digunakan, seperti udara, besi, atau ferit, dan akan memengaruhi induktansinya.
Ukuran panjang induktor: Semakin pendek panjang induktor (coil), maka induktansinya akan semakin tinggi.

Cara Kerja Induktor

Untuk memahami cara kerja induktor dalam rangkaian, perhatikan gambar di atas.

Pada rangkaian tersebut, terdapat sebuah lampu, kumparan kawat (induktor), dan sakelar yang terhubung ke baterai.

Ketika kita melepaskan induktor dari rangkaian, lampu akan menyala secara normal. Namun, dengan induktor, rangkaian berperilaku secara berbeda.

Induktor atau koil memiliki resistansi yang jauh lebih rendah dibandingkan lampu. Oleh karena itu, ketika sakelar ditutup, sebagian besar arus mulai mengalir melalui induktor karena memberikan jalur resistansi rendah. Akibatnya, lampu bersinar sangat redup.

Namun, perilaku induktor dalam rangkaian menyebabkan hal yang menarik terjadi. Ketika sakelar ditutup, lampu bersinar terang terlebih dahulu, lalu menjadi redup, dan ketika sakelar dibuka, lampu menyala sangat terang, lalu dengan cepat padam.

Penjelasannya adalah sebagai berikut: Ketika tegangan atau perbedaan potensial diterapkan pada induktor, arus listrik mengalir melalui induktor dan menciptakan medan magnet. Medan magnet ini menghasilkan arus induksi dalam induktor, tetapi dengan polaritas yang berlawanan, sesuai dengan hukum Lenz.

Arus induksi ini terjadi karena medan magnet induktor mencoba untuk melawan setiap perubahan (kenaikan atau penurunan) dalam arus. Setelah medan magnet terbentuk, arus dapat mengalir secara normal.

Ketika sakelar ditutup, medan magnet di sekitar induktor membuat arus tetap mengalir dalam induktor sampai medan magnetnya hilang. Inilah yang membuat lampu tetap menyala selama beberapa saat meskipun sakelarnya sudah terbuka.

Dengan kata lain, prinsip kerja induktor adalah kemampuannya untuk menyimpan energi dalam bentuk medan magnet dan usahanya untuk melawan perubahan apa pun dalam arus yang mengalir melalui sirkuitnya.

Hasil akhir dari ini adalah bahwa arus yang melewati induktor tidak dapat berubah secara instan.

Satuan Induktor

Satuan SI untuk induktansi adalah Henry, disingkat dengan ‘H’. Ini didefinisikan sebagai ukuran perubahan arus listrik sebesar satu ampere per detik, yang menghasilkan gaya gerak listrik sebesar satu volt melalui induktor.

Dengan demikian, nilai induktansi suatu induktor diukur dalam satuan Henry. Satuan ini merupakan turunan yang berdasarkan pada 7 satuan dasar SI, seperti meter (m), detik (s), kilogram (kg), dan ampere (A).

Biasanya, Henry adalah satuan yang besar dan jarang digunakan dalam praktik sehari-hari.

Satuan yang lebih kecil, seperti millihenry (mH) atau mikro-Henry, lebih sering digunakan untuk mengukur frekuensi radio dan rentang frekuensi audio dengan lebih spesifik.

Terkadang, satuan nano-Henry juga digunakan untuk rentang frekuensi yang sangat tinggi. Henry, pada dasarnya, digunakan untuk mengukur induktansi pada tegangan tinggi.

Rumus Induktor

Rumus induktansi digunakan untuk menghitung nilai induktansi sebuah induktor. Besarnya nilai induktansi dipengaruhi oleh beberapa faktor sebagai berikut:

Jumlah lilitan: Semakin banyak lilitan, nilai induktansinya akan semakin tinggi secara otomatis.

Diameter kawat: Semakin besar diameter kawatnya, maka nilai induktansinya akan semakin tinggi.

Permeabilitas inti: Faktor ini sangat bergantung pada jenis bahan inti yang digunakan, seperti besi, udara, atau ferrit.

Panjang lilitan: Lilitan yang lebih pendek akan menghasilkan nilai induktansi yang lebih tinggi.

Secara matematis, untuk menghitung nilai induktansi (L) pada induktor, dapat menggunakan rumus induktor berikut:

Keterangan:

L = Nilai induktansi
μ = Permeabilitas material inti
N = Jumlah lilitan
A = Luas simpangan inti
l = Panjang induktor

Jenis-jenis Induktor (Coil)

Berdasarkan bentuk dan bahan intinya, induktor dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis yang berbeda, diantaranya adalah:

1. Air Core Inductor (Induktor Inti Udara)

Jenis ini menggunakan udara sebagai inti atau inti hampa udara. Karena tidak ada bahan feromagnetik dalam intinya, induktor ini memiliki induktansi yang lebih rendah dan ideal untuk aplikasi di mana perubahan medan magnet harus minimal, seperti dalam komponen perangkat radio.

2. Iron Core Inductor (Induktor Inti Besi)

Induktor ini menggunakan bahan besi sebagai intinya. Kehadiran besi meningkatkan induktansi dan membuatnya lebih cocok untuk aplikasi di mana diperlukan medan magnet yang kuat, seperti dalam transformator daya dan alat-alat elektronik berdaya tinggi.

3. Ferrite Core Inductor (Induktor Inti Ferit)

Jenis ini menggunakan bahan ferit sebagai intinya. Inti ferit memiliki permeabilitas tinggi, yang memungkinkan induktor untuk mencapai induktansi yang tinggi dalam ukuran yang relatif kecil. Ini sering digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, termasuk perangkat komunikasi nirkabel.

4. Toroidal Core Inductor (Induktor Inti Toroidal)

Induktor ini memiliki inti berbentuk cincin, seperti donat. Struktur toroidal ini membantu dalam memfokuskan medan magnet dan mengurangi gangguan elektromagnetik. Ini umumnya digunakan di dalam sirkuit yang membutuhkan kualitas sinyal yang tinggi, seperti dalam filter frekuensi.

5. Laminated Core Inductor (Induktor Inti Lapisan)

Jenis ini menggunakan inti yang terbuat dari beberapa lapisan lempengan logam yang ditempelkan secara paralel. Setiap lapisan logam dipisahkan oleh isolator. Struktur ini membantu mengurangi arus Eddy dan meningkatkan kinerja induktor di frekuensi tinggi.

6. Variable Inductor (Induktor Variabel)

Ini adalah jenis induktor yang nilainya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Biasanya, inti dari induktor variabel terbuat dari bahan ferit yang dapat diputar-putar untuk mengubah jumlah lilitan yang terhubung dalam rangkaian. Hal ini memungkinkan penyesuaian induktansi sesuai dengan aplikasi tertentu dalam sirkuit elektronik.

Baca Juga :

Kesimpulan

Dalam kesimpulan, induktor merupakan salah satu komponen dasar dalam dunia elektronika yang memiliki peran penting dalam berbagai aplikasi.

Memahami pengertian induktor tidak hanya penting bagi mereka yang berkecimpung dalam bidang teknik, tetapi juga bagi siapa saja yang ingin memahami lebih dalam tentang teknologi yang ada di sekitar kita.

Dengan mengetahui fungsi dan prinsip kerja induktor, kita bisa lebih menghargai peran serta teknologi dalam meningkatkan kualitas hidup kita.

Sebagai penutup, semoga artikel bengkeltv.id ini telah memberikan pemahaman yang mendalam tentang induktor dan relevansinya dalam kehidupan sehari-hari.