Laporan Praktikum: Billy S

Laporan Praktikum Billy S

BAB 1

Generator • Medan magnet adalah ruang di sekitar magnet yang menjadikan bendabenda tertentu mengalami gaya magnet. • Sumber medan magnet yang paling awal dikenal adalah magnet permanen. • Sumber medan magnet dibedakan menjadi dua yaitu sumber medan magnet statik dan sumber medan magnet dinamik. • Sumber medan magnet statik disebabkan oleh magnet permanen dan arus DC. Sedangkan sumber medan magnet dinamik (Dynamic Magnetic Field) disebabkan arus AC dan medan listrik dinamik

Latar Belakang

Medan Magnet • Generator merupakan jenis mesin yang dapat mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik. • Energi mekanik akan memutar bagian dalam generator. Putaran pada generator tersebut diubah menjadi energi listrik. • Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa arus AC (arus bolak-balik) maupun DC (arus searah). • Generator mempunyai dua komponen utama, yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor).

Latar Belakang

Medan Magnet • Listrik berperan penting dalam kehidupan sehari-hari. Seiring berjalannya waktu, kebutuhan akan listrik semakin bertambah. • Kami akan menciptakan generator magnet yang ukurannya relatif kecil. • Generator ini dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan menggunakan alat-alat dan bahan yang sederhana.

Latar Belakang

Medan Magnet • Generator merupakan jenis mesin yang dapat mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik. • Energi mekanik akan memutar bagian dalam generator. Putaran pada generator tersebut diubah menjadi energi listrik. • Energi listrik yang dihasilkan oleh generator bisa berupa arus AC (arus bolak-balik) maupun DC (arus searah). • Generator mempunyai dua komponen utama, yaitu bagian yang diam (stator) dan bagian yang bergerak (rotor).

Latar Belakang

Rumusan Masalah • Bagaimana hubungan resistor dengan tegangan pada generator magnet? • Berapa banyak lilitan kumparan yang diperlukan agar menghasilkan tegangan yang besar? • Bagaimana hubungan antara tegangan dan jumlah lilitan pada generator magnet? • Bagaimana hubungan antara daya dan jumlah lilitan pada generator magnet?

Rumusan Masalah

Tujuan Percobaan • Mengetahui hubungan resistor dengan tegangan pada generator magnet. • Mengetahui banyak lilitan kumparan pada generator magnet agar tercipta tegangan yang tinggi. • Mengetahui hubungan tegangan dan jumlah lilitan pada generator magnet. • Mengetahui hubungan daya dan jumlah lilitan pada generator magnet.

Tujuan Percobaan

Manfaat Percobaan • Bagi pembaca yang bersekolah atau bekerja, hasil percobaan ini dapat membantu untuk membuat tegangan listrik dari alat-alat sederhana. • Bagi penulis, hasil percobaan ini dapat memperluas pengetahuan penulis mengenai tegangan, resistor, dan medan magnet.

Manfaat Percobaan

Ruang Lingkup Kajian • Sepatu yang digunakan adalah kelajuan putaran yang sama. • Resistor yang digunakan berbeda- beda untuk mengetahui pengaruhnya terhadap tegangan. • Jumlah lilitan pada kumparan juga berbeda-beda untuk mengetahui pengaruhnya terhadap tegangan terhadap generator magnet. • Untuk masing-masing metode dilakukan percobaan minimal 2 kali agar diperoleh hasil yang akurat.

Ruang Lingkup Kajian

Hipotesis • Semakin besar resistor yang digunakan, maka tegangannya juga akan semakin besar. • Sama halnya dengan banyaknya lilitan kumparan, semakin banyak maka tegangannya pun akan semakin besar. • Generator yang menggunakan kumparan menghasilkan tegangan lebih besar dibandingkan generator yang tidak menggunakan kumparan.

Hipotesis

BAB 2

Landasan Hukum Ohm Teori

• Hukum Ohm dikemukakan oleh seorang fisikawan dari Jerman, George Simon Ohm pada tahun 1825. • Hukum Ohm merupakan hukum yang menentukan hubungan antara beda potensial dengan arus listrik. • Perbandingan antara beda potensial di suatu beban listrik dengan arus listrik yang mengalir pada beban listrik tersebut menghasilkan angka yang konstan. • Konstanta ini kemudian dinamakan dengan hambatan listrik atau Resistansi (R). Untuk menghargai jasanya maka satuan hambatan dinamakan dengan OHM (Ω).

Landasan Hukum Ohm Teori

• “Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar

atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

• • • •

Dimana : V = Voltage (Beda Potensial atau Tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V)) I = Current (Arus Listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A)) R = Resistance (Hambatan atau Resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))

Landasan Hukum Ohm Teori

• Besar kecilnya hambatan listrik tidak dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik tetapi dipengaruhi oleh panjang penampang, luas penampang dan jenis bahan. • Hambatan berbanding lurus dengan panjang benda, semakin panjang maka semakin besar hambatan suatu benda. • Hambatan juga berbanding terbalik dengan luas penampang benda, semakin luas penampangnya maka semakin kecil hambatannya. • Hambatan juga berbanding lurus dengan jenis benda (hambatan jenis) semakin besar hambatan jenisnya maka semakin besar hambatan benda itu.

Landasan Generator Teori

• Generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik atau energi gerak menjadi energi listrik. • Generator menghasilkan arus listrik induksi dengan cara memutar kumparan di antara celah kutub utara-selatan sebuah magnet. • Jika kumparan diputar, jumlah garis gaya magnetik yang menembus kumparan akan berubah-ubah sesuai dengan posisi kumparan terhadap magnet. Perubahan jumlah garis gaya magnetik inilah yang menyebabkan timbulnya ggl induksi di ujung-ujung kumparan sehingga menghasilkan energi listrik. • Ada dua jenis generator, yaitu generator arus bolak-balik yang disebut juga alternator dan generator arus searah. Perbedaan generator arus bolak-balik dengan generator arus searah terletak pada bentuk cincin yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan.

Landasan Daya Teori • Dalam fisika, daya adalah tingkat di mana energi yang ditransfer, digunakan,

atau diubah. Satuan daya adalah joule per detik (J/s), yang dikenal sebagai Watt. • Semakin besar usaha yang dilakukan, maka daya yang digunakan juga semakin besar. • Satuan daya dalam SI adalah Watt (disingkat W). Satu wat didefinisikan besar daya yang dapat menimbulkan usaha 1 Joule tiap sekon (1 J/s). • Kecepatan atau kelajuan suatu usaha yang dilakukan dinamakan denhan daya (power) disingkat P.

𝑾 𝑷= 𝒕

• P = daya (Watt) • W = usaha yang dilakukan (Joule) • t = selang waktu untuk melakukan usaha (sekon)

BAB 3

Perancangan Dan Cara Kerja

Pembuatan Generator Magnet • Cara Pembuatan Generator Magnet 1 • Generator magnet ini dibuat dengan menggabungkan 2 plat besi neodinium N52 yang berbentuk huruf E dengan ukuran yang sama • Awalnya kedua pelat besi berbentuk huruf E dipotong dengan ukuran panjang 3,5 cm agar bisa bisa dijadikan penyambung antar pelat satu dengan yang lain. • Semua plat besi tafi dihubungkan untuk membuat rangka kayu sebagai penahan alat. • Setelah itu, sebuah magnet dengan diameter 2 cm dihubungkan dengan menggunakan kawat dengan tebal 0,2 mm. Sedangkan kumparannya dibuat dengan berbagai jumlah lilitan, yaitu; 1000 lilitan, 2000 lilitan, dan 3000 lilitan. • Kumparan tersebut terbuat dari lilitan kawat dengan diameter 2 mm. Kumparan tersebut dibuat dengan ukuran lubang sebesar 4,2 cm x 3,0 cm x 1.7 cm sehingga dapat dimasukkan ke bagian tengah pelat besi berbentuk huruf E.

Perancangan Dan Cara Kerja

Pembuatan Generator Magnet 1,5 cm

Penghubung platbesi

8,5 cm

2,9 cm

1,5 cm 3,5 cm Plat besi huruf E

5,5 cm Plat besi huruf E

Gambar 3.1 Desain plat besi dengan penghubungnya

Gambar 3.3 Desain magnet yang dililit kawat besi.

Gambar 3.1 Desain alats kumparan yang dililit

Gambar 3.5 Desain Kayu Sebagai Landasan Magnet 1

Perancangan Dan Cara Kerja

Pembuatan Generator Magnet • Cara Pembuatan Generator Magnet 1 (Lanjutan) • Ketika semua plat besi digabung, dibuat kayu sebagai landasan agar plat besi tidak berpindah-pindah. Desain kayu dapat dilihat pada gambar 3.5. • Dibuat juga kayu setebal 1 cm yang sudah dilubangi untuk kawat besi berisi magnet dengan ukuran 2 cm x 9,5 cm. • Kayu tersebut kemudian disekrup pada landasan kayu bagian tengah agar kayu tidak berpindah pindah. Kayu ini dipasang pada 2 sisi kayu agar magnet dapat diputar dengan mudah.

Perancangan Dan Cara Kerja

Pembuatan Generator Magnet • Cara Pembuatan Generator Magnet 2 • Generator magnet ini dibuat dengan menggunakan 6 buah magnet kecil dengan ukuran yang sama. Bahan dasar dari generator magnet ini terbuat dari akrilik. Sebagian akrilik dibentuk 2 penyangga tegak dengan ukuran 15 cm x 15 cm. Sisanya, digunakan untuk membuat lingkaran dengan diameter (13,5+/-0,05) cm. • Kemudian dibuat menjadi bentuk trapesium siku-siku yang ukuran tinggi sisi pertama dan alasnya 15 cm, sedangkan tinggi sisi keduanya 11 cm. Penyangga tersebut dihubungkan dengan menggunakan baut . • Pada bagian rongga dalam kedua penyangga, baut dilapisi oleh karet baut sehingga jarak antar penyangga tegak sama.

Perancangan Dan Cara Kerja

Pembuatan Generator Magnet • Cara Pembuatan Generator Magnet 2 • Untuk menghubungkan akrilik berbentuk lingkaran (yang bisa diputar) dengan penyangganya, maka akrilik yang diputar dihubungkan dengan menggunakan kawat berdiameter 3 mm. • Penyangga tegak tersebut dilubangi sesuai dengan diameter kawat sehingga dapat disambungkan.Pada bagian rongga antar penyangga, kawat besi disisipkan tutup botol minum dan akrilik berbentuk lingkaran. • Setelah itu, akrilik dilem dengan epoxy sehingga ketika akrilik diputar, posisinya akrilik tidak akan berpindah-pindah.

X

v c c v

v c v c c v c v

= Magnet berdiameter 2 cm = Kumparan pada baut = Baut penghubung penyangga tegak

Gambar 3.4 Gambar Desain Generator Magnet 2

Perancangan Dan Cara Kerja

Bentuk Generator Magnet • Generator Magnet 1

• Kumparan / Lilitan Kawat : Dibuat dari kawat tembaga berdiameter 0.2 mm, dengan jumlah lilitan kawat 1000 lilitan, 2000 lilitan, dan 3000 lilitan. • Platbesi : Merupakan kumpulan lapisan besi berbentuk neodinium N52 berbentuk huruf E sejumlah 2 buah yang disatukan • Magnet : Magnet yang digunakan berjumlah dua buah magnet berbentuk bulat dan berukuran sama yang dijadikan satu (menggunakan solatip dan lem) dengan diameter 2 cm • Kawat besi : Dibuat dari kawat besi yang dibengkokkan bagian tengahnya untuk menahan magnet. • Alas kayu : alas agar genersator magnet dapat disimpan dengan ukuran 17,5 cm • Kayu penyangga : Kayu yang digunakan untuk menyangga agar magnet dapat berada pada posisi tetap ketika diputar • Baut : Penahan kayu penyangga agar tidak berpindah posisi

Perancangan Dan Cara Kerja

Bentuk Generator Magnet • Generator Magnet 2 • Akrilik : Bahan dasar yang dibentuk sesuai dengan design yang direncanakan dalam pembuatan generator magnet • Magnet : Magnet yang digunakan berjumlah enam buah berbentuk lingkaran yang disimpan secara teratur membentuk suatu lingkaran • Baut : Penahan bahan dasar akrilik agar kuat • Karet baut : Penahan agar jarak antar kedua penyangga tegak tetap sama ketika akrilik berbentuk lingkaran diputar • Kawat besi : Kawat yang berguna memutar akrilik lingkaran sehingga dapat menghasilkan tegangan ketika akrilik diputar • Tutup botol minum : Penahan agar akrilik berbentuk lingkaran berada pada posisi tetap ketika diputar

Perancangan Dan Cara Kerja

Cara Pengambilan Data • Generator Magnet 1 • Kedua plat besi Neodinium N52 dilepas dari landasan kayu terlebih dahulu. Magnet yang telah dilem atau disolatip dipasang pada kayu yang terletak pada kayu penahan bagian tengah landasan. • Kedua kayu penahan dibaut agar posisinya selalu sama. Kedua kumparan dimasukkan ke bagian tengah Neodinium N52 lalu disimpan secara bersamaan ke bagian landasan kayu. • Setelah itu, ujung kedua lilitan disolder sehingga terbentuk rangkaian seri. Setelah kumparan disolder, salah satu sisi kawat besi tebal disambungkan ke alat pemutar magnet. • Setelah itu, data diambil dengan memutar alat tersebut sesuai dengan irama metronome dengan kecepatan 432 rpm.

Perancangan Dan Cara Kerja

Cara Pengambilan Data • Generator Magnet 2 • Terlebih dahulu disiapkan alat untuk memutar generator maget yang dapat memberi kecepatan konstan. • Setelah disiapkan, salah satu bagian ujung potongan besi yang menghubungkan akrilik bulat berisi magnet disambungkan ke alat pemutar generator. • Setelah alat dihubungkan ke pemutar generator, metronome disiapkan agar waktu memutar alat pemutar generator dapat sama sehingga tidak menyebabkan hasil yang rancu. • Setelah kecepatan metronome disetting, maka dilakukanlah pengambilan data dengan cara memutar alat pemutar generator sesuai dengan ketukan pada metronome..

Perancangan Dan Cara Kerja

Keselamatan dan Keamanan • Dalam pengamatan generator magnet ini sebenarnya tidak akan menyebabkan suatu cedera yang fatal karena alatnya cenderung aman dan tidak terlalu menimbulkan suatu risiko. • Namun, alangkah lebih baik jika ketika memasang generator yang menggunakan plat besi berhuruf E, tidak terdapat alat-alat yang dapat ditarik magnet karena magnet yang digunakan oleh generator ini cukup besar.

Terima Kasih