Putri Widya Lestari_03041381320019_Kelompok 10_Praktikum1

PUTRI WIDYA LESTARI03041381320019

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015/2016

PRAKTIKUM I

MEDAN MAGNETIK PADA SOLEINOIDA

1. TUJUAN

Untuk mengamati efek dari medan magnet pada sebuah solenoida.

2. JENIS PRAKTIKUM

2.1 Garis gaya magnetik dari sebuah solenoida.

2.2 Gaya tarik magnetik dari sebuah solenoida.

2.3 Efek arus solenoida terhadap gaya tarik.

3. ALAT DAN BAHAN

Modul 61-400

Induction test rig

Kumparan

Kompas

Solenoida test rig

Mistar

4. DASAR TEORI

Medan magnet dalam solenoida jauh lebih kuat bila dibandingkan

dengan medan magnet pada kawat lurus.Jika arah arus sesuai dengan arah

putaran jarum jam, berarti ujung solenoida yang dituju menjadi kutub

utara. Jika arah arus berlawanan dengan putaran jarum jam berarti ujung

solenoida yang dituju menjadi kutub selatan.

Cara menimbulkan medan magnet dengan mengaliri arus listrik

disebut elektromagnet.Cara memperkuat elektromagnet yaitu sebagai

berikut:

Fajrina Oktaviani E 03121004007 Medan Magnetik Pada Soleinoida




1. Memperbanyak jumlah lilitan pada kumparan.

2. Memperbesar kuat arus yang mengalir pada kumparan.

Alat-alat yang bekerja berdasarkan prinsip kerja elektromagnet:

- katrol magnet

- bel listrik

- pesawat telepon

- relai magnetik

- loudspeaker.

Menurut Lorentz, penghantar berarus listrik dalam medan magnet akan mendapat

gaya yang besarnya:

1. Sebanding dengan kuat medan magnet

2. Sebanding dengan kuat arus

3. Sebanding dengan panjang kawat penghantar.

Kelistrikan dan kemagnetan telah lama dikenal.Namun para ilmuwan

belum mengetahui bahwa ada hubungan antara keduanya. Hubungan keduamya

baru diketahui ketika Hans Christian Oersted menunjukkan bahwa kompas yang

berada di bawah kawat konduktor berarus akan menyimpang. Besarnya induksi

magnet pada kawat konduktor lurus berarus yang panjang tak berhingga dituliskan

secara matematis B = µi/ 2πa. Dimana B adalah induksi magnet (T), i adalah arus

(A) dan a adalah jarak dari kawat konduktor (m).





Gambar 1.1. Garis gaya magnet mengelilingi sebuah konduktor

Apabila kawat konduktor dibentuk menjadi banyak lilitan akan

terbentuklah sebuah solenoida. Solenoida yang dialiri arus listrik akan memiliki

garis-garis gaya magnet yang serupa dengan sebuah magnet batang.

Gambar 1.2. Garis gaya magnet di sekitar solenoida

Sebuah kumparan solenoida dapat disisipi dengan sebuah inti. Inti dengan

permeabilitas yang tinggi dapat meningkatkan induksi magnet, misalnya sebuah

inti dengan perneabilitas relatif μ = 1000, dapat meningkatkan induksi magnet

pada solenoida hingga 1000 kali besar.

Solenoida yang dialiri arus listrik akan menyerupai sebuah magnet batang.

Prinsip inilah yang digunakan pada sebuah relay dan konstaktor magnetis dimana

sebuah logam akan ditarik ketika arus mengalir pada sebuah solenoida. Aksi ini

dimanfaatkan untuk menyambung dan memutuskan sebuah saklar.

Solenoid adalah salah satu jenis kumparan terbuat dari kabel panjang yang

dililitkan secara rapat dan dapat diasumsikan bahwa panjangnya jauh lebih besar

daripada diameternya. Dalam kasus solenoid ideal, panjang kumparan adalah tak

hingga dan dibangun dengan kabel yang saling berhimpit dalam lilitannya, dan

medan magnet di dalamnya adalah seragam dan paralel terhadap sumbu solenoid.

Kuat medan magnet untuk solenoid ideal adalah:





di mana:

B adalah kuat medan magnet,

μ0 adalah permeabilitas ruang kosong,

i adalah kuat arus yang mengalir,

dan n adalah jumlah lilitan.

Jika terdapat batang besi dan ditempatkan sebagian panjangnya di dalam

solenoid, batang tersebut akan bergerak masuk ke dalam solenoid saat arus

dialirkan.Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan tuas, membuka pintu,

atau mengoperasikan relay.

Medan Magnet Pada Solenoida

Pada kehidupan sehari-hari kita selalu berdekatan dengan magnet. Bumi

tempat kita tinggal merupakan magnet raksasana,tubuh kita dan benda-benda

sekeliling kita banyak yang mempunyai sifat magnet. Kekuatan magnet sangat

tergantung pada sumbernya, dan daerah disekitar sumber magnet dinamakan

medan magnet.

Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak

bahan/benda yang mempunyai sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan bahan sering

diukur oleh mudah tidaknya suatu bahan dipengaruhi oleh medan magnet. Medan

magnet ini muncul pada suatu konduktor yang dialiri arus. Arus yang berubah

terhadap waktu akan menimbulkan medan magnet yang berubah terhadap waktu

dan menimbulkan medan listrik induksi. Jadi sifat kemagnetan dan kelistrikan dan

terjadi bolak balik sebagai penyebab dan akibat, dan sering dinamakan sebagai

medan elektromagnet.Penerapan medan magnet dan medan elektromagnet sudah

sangat banyak dalam berbagai midang, misangnya bidang kedokteran,

permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware komputer.





Medan Magnet oleh Arus Listrik

Percobaan Oersted :

I

timur

utara barat selatan

Jika di atas kompas diletakkan kawat berarus listrik yang arahnya dari

selatan ke utara ternyata : kutub U kompas menyimpang ke barat sedangkan kutub

S kompas menyimpang ke timur. Percobaan ini membuktikan bahwa arus listrik

(muatan listrik yang bergerak) dapat menimbulkan medan magnet disekitarnya.

Pertanyaan :

a. Jika kawat ada di atas kompas, dan arusnya dari utara ke selatan

kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang ?

Jawab :

b. Jika kawat ada di bawah kompas, dan arusnya dari selatan ke utara,


Jawab :

c. Jika kawat ada dibawah kompas, dan arusnya dari utara ke selatan,


Jawab :

Arah garis medan magnet yang dihasilkan dapat ditentukan dengan aturan

genggaman tangan kanan Ampere, yakni :

Arah ibu jari = arah arus listrik I

Arah lipatan 4 jari lainnya = arah medan magnet B





I

Lingkar garis medan

Bp

P

Medan magnet disekitar kawat lurus panjang berarus

Dengan menggunakan hukum Biot-savart dapat diturunkan medan magnet

disekitar kawat lurus panjang berarus adalah .......

B= µoI2 πa

Dimana,

µo=4 π x10−1 Wb. A−1 m−1 ( permeabilitas magnetik untuk ruang vakum )

I : Kuat arus listrik (A)

a : Jarak titik ke kawat berarus (m)

B : Induksi magnetik (tesla) atau ( Wb.m−2)

π=3,14

Menurut gambar diatas, arah induksi magnet di titik P menuju ke pembaca.

Sedangkan arah induksi magnet di titik Q menjauhi pembaca.





Medan magnet dalam solenoida jauh lebih kuat bila dibandingkan dengan

medan magnet pada kawat lurus.

Jika arah arus sesuai dengan arah putaran jarum jam, berarti ujung

solenoida yang dituju menjadi kutub utara. Jika arah arus berlawanan dengan

putaran jarum jam berarti ujung solenoida yang dituju menjadi kutub selatan.

Cara menimbulkan medan magnet dengan mengaliri arus listrik disebut

elektromagnet. Cara memperkuat elektromagnet yaitu sebagai berikut:

1. memperbanyak jumlah lilitan pada kumparan

2. memperbesar kuat arus yang mengalir pada kumparan

Alat-alat yang bekerja berdasarkan prinsip kerja elektromagnet:

- katrol magnet

- bel listrik

- pesawat telepon

- relai magnetik

- loudspeaker.

Menurut Lorentz, penghantar berarus listrik dalam medan magnet akan

mendapat gaya yang besarnya:

1. sebanding dengan kuat medan magnet

2. sebanding dengan kuat arus

3. sebanding dengan panjang kawat penghantar

Sumber : Kanginan, Marthen. 1996. Fisika SMA. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Medan Magnet pada Solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan ,

apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.





Kumparan ini disebut dengan Solenida Besarnya medan magnet disumbu

pusat (titik O) Solenoida dapat dihitung

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )

μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M

I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )

N = jumlah lilitan dalam solenoida

L = panjang solenoida dalam meter ( m )

Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah

arus menentukan arah medan magnet pada Solenoida.

Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung:

BP = Medan magnet diujung Solenoida dalam tesla ( T )

N = jumlah lilitan pada Solenoida dalam lilitan





I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )

L = Panjang Solenoida dalam meter ( m )

Solenoida adalah seutas kawat yang dibentuk menjadi berbentuk spiral

dengan banyak jumlah lilitan ( seperti pada gambar di atas ). Solenoida yang

dibentuk menjadi berbentuk lingkaran disebut toroida (gambar di bawah) .

Untuk menentukan arah dari medan magnetik dari solenoida dan toroida,

gunakan kaidah tangan kanan. Arah jempol menunjukan arah dari kutub

utara sedangkan arah putaran dari keempat jari menunjukan arah dari arus yang

mengalir pada solenoida ( lihat gambar di samping ). Medan magnetik pada

solenoida berbentuk seperti gambar di paling atas part 3 ini .





Menghitung besar kuat medan magnet pada solenoida

Kuat Medan Magnet pada Toroida

Dengan

n = jumlah lilitan pada solenoida / toroida

L = panjang solenoida

r = radius/jari-jari toroida

k = permeabilitas relatif bahan pengisi solenoida/toroida ( untuk udara/ruang

hampa nilai k = 1 )

Sumber : (http://www.smanepus.sch.id/kumpulan%20materi/KUMPULAN

%20MATERI/materi%20fisika/kls%20x/mp_269/materi04.html)

Jika sebuah penghantar dialiri arus listrik maka di sekitar kawat tersebut

akan timbul medan magnet. Hal ini pertama kali dikemukakan oleh seorang

ilmuan yang bernama Hans Chrisitan Oersted (1777 – 1851) melalu percobaannya

yang dikenal dengan percobaan Oersted.


http://www.smanepus.sch.id/kumpulan%20materi/KUMPULAN%20%20%20MATERI/materi%20fisika/kls%20x/mp_269/materi04.html

http://www.smanepus.sch.id/kumpulan%20materi/KUMPULAN%20%20%20MATERI/materi%20fisika/kls%20x/mp_269/materi04.html




Berdasarkan hasil percobaan, Oersted menyimpulkan bahwa di sekitar

arus listrik terdapat medan magnet atau perpindahan muatan listrik menimbulkan

medan magnet. Arah garis-garis medan magnet atau arah induksi magnet yang

ditimbulkan oleh arus listrik tersebut dapat ditentukan dengan Kaidah Tangan

Kanan. Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik maka arah lipatan jari

lainnya menunjukkan arah medan magnet atau arah induksi magnet.

Hukum-hukum Kemagnetan

1) Induksi magnet di dekat kawat lurus panjang berarus

Besar induksi magnetik di suatu titik P yang berjarak a dari kawat

penghantar lurus yang sangan panjang adalah :

Keterangan :

B : induksi magnet pada suatu titik (Wb/m2 atau Tesla)

µ0 : permeabilitas ruang hampa = 4 10^-7 Wb/A.m

I : kuat arus (ampere)

a : jarak titik kawat berarus (meter)

2) Induksi magnet sumbu kawat melingkar berarus

Besar induksi magnetik di suatu titik P yang berada pada sumbu kawat

melingkar berarus adalah :

Jika kawat dililitkan tipis dengan N buah lilitan, besarnya induksi magnet

di pusat lingkaran adalah :

3) Induksi magnet pada Solenoida





Solenoida adalah suatu lilitan atau kumparan kawat yang rapat dan terdiri

atas N lilitan dengan panjang. Besar induksi magnet di ujung solenoida :

Jika n = jumlah lilitan tiap satuan panjang n = N/l, maka :

Besarnya induksi magnet di pusat solenoida :

4) Induksi magnet pada Toroida

Toroida adalah solenoida yang dilengkungkan sehingga sumbunya membentuk

suatu lingkaran. Besar induksi magnet pada pusat toroida adalah :

(Sumber : http://ivaradhin.blogspot.com/2013/04/induksi-magnetik.html )


http://ivaradhin.blogspot.com/2013/04/induksi-magnetik.html




5. PROSEDUR PERCOBAAN

Percobaan 1.1 Medan Magnetik Pada Solenoid

1. Pasang induksi test rig pada 61-400 dengan sebuah kumparan

2. Buat rangkaian seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-1-3

(rangkaian pengetesan) dan gambar 1-1-4(diagram pemasangan).

Gambar 1-1-4: Praktikum 1.1 Diagram Pemasangan

3. Pastikan bahwa resistor 100 ohm pada 61-400 di set ke posisi

tengah.

4. Set CB ke posisi 1

5. Tekan dan lepas tombol power pada panel depan. Indikator hijau

pada lampu bercahaya.





6. Set switch spdt ke posisi bawah (on). Panel sekarang telah siap

untuk memulai praktikum 1.1 seperti gambar 1-1-5.

Gambar 1.5.Percobaan 1.1

Medan lilitan tanpa inti

7. Gunakan kompas dan amati medan di sekitar lilitan

8. Pada gamabr 1-1-10 (a) di skesi table hasil, sket/gambar arah jarum

kompa ketika kompas digerakkan mengelilingi lilitan.

9. Pada gambar 1-1-10 (b) di seksi table hasil, sket/gambar arah

medan. Tipe/tipekal hasil diberikan pada gambar 1-1-13. Medan

lilitan diberikan inti

10. Masukkan inti besi ke tengah lilitan mendukung pada induksi test

rig

11. Amati medan sekeliling lilitan menggunkan kompas catat bahwa

kutub elektromagnetik berada pada ujung batang besi

Aksi Solenoid

12. Set switch spdt ke posisi atas (mati)





13. Posisikan inti besi sehingga menempati semua bagian dari coil

pendukung tapi tidak menonjol ke bagian tangan kanan. Gerakkan

inti besi ke bagian kanan dari koil pendukung seperti yang

ditunjukkan pada gambar 1-1-6.

14. Set variabel resistor ke “max” dan pegang koil pada posisi atas, set

switch spdt ke posisi bawah(on), amati bahwa inti besi bergerak ke

kanan

15. Set switch spdt ke posisi atas (off) dan tekan dan lepas tombol

power. Indikator hijau dipadamkan.

Percobaan 1.2 Gaya Tarik Magnet Pada Sebuah Solenoid

1. Lepaskan rakitan lilitan induksi dan pasang solenoid test rig pada 61-

400

2. Buat rangkaian seperti pada gambar 3-4-7 (rangkaian pengetesan) dan

gambar 3-4-8 (diagram pemasangan).





Gambar 1-1-8: Praktikum 1.2 Diagram Pemasangan

3. Pastikan bahwa resistor 100 ohm pada 61-400 diset ke posisi

minimum.

4. Set switch spdt ke posisi off (a1)

Menunjuk ke gambar 1-1-9 untuk penempatan setelan alat dan titik

pengukur arus pada solenoid test rig.





Kalkulasi Gaya

5. Untuk memperoleh sebuah nilai untuk gaya bahwa solenoid beropersi

lagi/melawan, ini perlu untuk mengukur luas/jarak per dari panjang

ketegangan/kerenggangan nya, Gunakan satuan nilai per (grams/mm), gaya

terjadi ketika per diperpanjangkan/dimelarkan dapat dihitung. Harga untuk

nilai per adalah 4,38 g/mm.

6. Sesuaikan “load thumkbscrew” jadi beban per tidak dimelarkan dan begitu

tidak ada beban pada poros lengan.

7. Ukuran jarak tegangan/regangan per dalam mm dengan aturan yang tersedia.

Itu seharusnya 20 mm. Catat nilai ini.

Perhitungan Panjang Stroke

8. Untuk menentukan keseluruhan panjang stroke solenoid, tekan inti solenoid ke

bawah strokenya dan ukur sisa panjang yang keluar jauh dari titik. Batas data

ini seharusnya 8 mm untuk jarak terdekat. Dari data yang dihasilkan, ukuran

stroke dirinci sepanjang 4 mm. Oleh karena itu, jika kita mengukur titik

data/dantum 8+14 mm, itu adalah 22 mm untuk (x), inti yang diperpanjang

akan berada pada panjang maksimum strokenya.

9. Setel ukuran stroke dengan mengatur sekrup ke posisi paling kencang.

10. Untuk menghitung ukuran stroke, ukur panjang inti yang tampak dan kurangi

panjang/jarak terdekat untuk 8 mm.

Panjang/Ukuran stroke (SL) = X – CL

11. Setel circuit breaker ke posisi nyala (1)

Tata Cara Pemasangan

12. Tekan dan lepas tombol power pada panel depan. Lampu indikator hijau pada

tombol harus menyala.





13. Tekan kebawah tiang beban (load beam) untuk memperluas/memperpanjang

inti. Set stroke length thumbscrew pada alat percobaan solenoid untuk

mendapatkan panjang inti yang Nampak “x” pada 22 mm.

14. Set tombol spdt ke posisi on”a2”, solenoid mungkin atau tidak mungkin di

energize berhak mendapat toleransi.

Ser tombol spdt hidup dan mati beberapa waktu ketika menyetel stroke length

thumbscrew, sampai inti benar-benar tertarik ke dalam.





6. DATA HASIL PERCOBAAN

Percobaan 1.1 Medan MagnetikPada Solenoid





Percoban 1.2 (Gaya Tarik Magnet Pada Sebuah Solenoid)

Solenoid

Current (mA)

X-CL = SL

(b) Spring

Length (mm)

Force

(grams)

{(b-20) x

4,38} 20X (mm) CL (mm) SL (mm)

0, 47 x 103 22 8 14 20 0

0, 46 x 103 21 8 13 21 87,6

0, 47 x 103 19 8 11 23 262,8

0, 47 x 103 18 8 10 24 350,4

0, 52 x 103 15 8 7 26 525,6

7. PENGOLAHAN DATA





a. SL (mm)

1. X = 22 mm

CL = 8 mm

SL = X – CL = 22 mm – 8 mm = 14 mm

2. X = 21 mm

CL = 8 mm

SL = X – CL = 21 mm – 8 mm = 13 mm

3. X = 19 mm

CL = 8 mm

SL = X – CL = 19 mm – 8 mm = 11 mm

4. X = 18 mm

CL = 8 mm

SL = X – CL = 18 mm – 8 mm = 10 mm

5. X = 15 mm

CL = 8 mm

SL = X – CL = 15 mm – 8 mm = 7 mm

b. Force (grams)

1. Untuk b = 20 mm

Force = {(b – 20) x 4,38} 20

= {(20 -20) x 4,38} 20 = 0 grams

2. Untuk b = 21 mm

Force = {( b – 20) x 4,38} 20

= {(21 – 20) x 4,38} 20 = 87,6 grams

3. Untuk b = 23 mm

Force = {(b – 20) x 4,38} 20

= {(23 – 20) x 4,38} 20 = 262,8 grams





4. Untuk b = 24 mm

Force = {(b – 20) x 4,38} 20

= {(24 – 20) x 4,38} 20 = 350,4 grams

5. Untuk b = 26 mm

Force = {(b – 20) x 4,38} 20

= {(26 – 20) x 4,38} 20 = 525,6 grams

8. ANALISA HASIL PERCOBAAN





Pada percobaan pertama ini, yaitu pengujian medan magnetik pada

solenoida, kami akan membuktikan bahwa fluks – fluks magnetik akan muncul di

sekitar kumparan solenoida yang telah teraliri arus listrik. Cara untuk

membuktikannya, pertama aliri arus terlebih dahulu kumparan solenoida yang

telah di sediakan, setelah itu gunakan sebuah kompas untuk mengetahui bahwa

aliran fluks – fluks magnetik atau medan magnetik tersebut ada di kumparan

tersebut. Dengan menggunakan kompas juga kita dapat melihat bahwa medan

magnet tersebut akan bergerak dari kutub utara menuju kutub selatan. Selain itu

kita juga dapat menentukan kutub – kutub yang terdapat pada ujung – ujung

kumparan solenoida dengan menggunakan kompas ini. Bila jarum kompas

tersebut menunjukkan arah utara berarti ujung solenoid tersebut merupakan kutub

selatan sedangkan bila jarum tersebut menunjukkan arah selatan maka berarti

ujung dari solenoid tersebut merupakan kutub utara, hal ini dikarenakan kutub

dari kompas tersebut mengikuti kutub bumi. Dari percobaan pertama ini dapat kita

ketahui bahwa percobaan ini sudah sesuai dengan teori aliran fluks medan

magnet, yaitu mengalir dari kutub utara menuju kutub selatan dari kumparan

solenoida tersebut.

Selanjutnya, pada percobaan kedua ini, kita melakukan pengujian terhadap

gaya tarik medan magnet pada sebuah objek pegas. Berdasarkan hasil data

percobaan yang kami lakukan untuk percobaan kedua ini, kami dapat

menyimpulkan bahwa jika panjang inti solenoida yang diberikan semakin kecil

maka pertambahan panjang pegas akan semakin besar, hal ini disebabkan karena

adanya gaya tarik pada inti solenoida yang semakin kecil akan tetapi stroke length

akan semakin pendek dikarenakan pengaruh dari nilai CL yang konstan atau tetap

yaitu 8 mm. Nilai dari stroke length itu sendiri adalah selisih dari panjang X

dengan panjang CL. Dalam percobaan kedua ini juga, kita menghitung Solenoid

current nya dengan menggunakan multimeter yang kita pasang seri dengan

rangkaian pengujian gaya tarik magnet tersebut.nilai dari Solenoid current ini

berbanding lurus dengan panjang inti besi atau nilai X pada data hasil percobaan





1.2 yang telah kami lakukan. Dalam data hasil percobaan 1.2 kami juga

menghitung nilai Force closed spring. Nilai force closed spring ini berbanding

lurus juga dengan nilai spring length ketika direnggangkan atau dipanjangkan,

akan tetapi nilai tersebut berbanding terbalik dengan nilai SL atau nilai spring

length awal.

9. KESIMPULAN





1. Aliran fluks medan magnet mengalir dari kutub utara menuju kutub

selatan pada kumparan solenoida.

2. Nilai dari Solenoid current ini berbanding lurus dengan panjang inti

solenoida atau nilai X.

3. Nilai force closed spring ini berbanding lurus dengan nilai spring length

ketika direnggangkan atau dipanjangkan.

4. Semakin panjang inti solenoida yang digunakan atau nilai X dengan

nilai CL yang tetap atau konstan, maka nilai force closed spring yang

dihasilkan akan semakin besar.

5. Ketika inti solenoida atau nilai X semakin kecil maka pegas akan

bertambah panjang.

10. TUGAS DAN JAWABAN





SOAL

1. Jelaskan perbedaan besaran B dan H dalam teori medan elektromagnetik.

( tuliskan rumus masing – masing ) !

2. Jelaskan prinsip kerja:

a. Rele Kontaktor

b. Motor Induksi

c. Generator

d. Bel Listrik

3. Dua buah penghantar dialiri arus sebesar 2 A dengan searah. Kedua penghantar

tersebut berjarak 12 cm . jika µ0 = 4π x 10−7 Wb/Am. Maka tentukan besar kuat

medan magnet di tengah – tengah kedua penghantar !

JAWAB

1. Dalam permeabilitas , B didefinisikan sebagai kerapatan medan magnet (B)

dalam media. Untuk mencari B ini, dirumuskan sebagai berikut : B = µ . H .

dalam medan magnet dan induksi elektromagnetik untuk solenoida B dirumuskan

sebagai berikut: B = µ0 . i .N

2 l

, sedangkan dalam permeabilitas , H didefinisikan sebagai kuat medan magnet

luar. Untuk mencari H ini , di rumuskan sebagai berikut : H = Bµ

.dalamsekalardanvektormagnetikpotensial , H dapatdirumuskansebagaiberikut :

H = I

2 πρaφ.

2.a. Relay Kontaktor : relay dapat bekerja karena adanya medan magnet yang

digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan tegangan

sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan

karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat





sebagai elektromagnet ini kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke

kontak NO. Jika tegangan pada kumparan dimatikan maka medan magnet pada

kumparan akan hilang sehingga pegas akan menarik saklar ke kontak NC.

b. Motor Induksi :Prinsip kerja motor induksi adalah berdasarkan induksi

elektromagnet, dimana tegangan sumber diberikan pada kumparan stator,

sehingga inti besi di stator menjadi magnet, kemudian menginduksikan magnet

tersebut ke rotor. Dengan demikian, di kumparan rotor akan terinduksi tegangan

karena kumparan rotor merupakan loop tertutup, maka akan mengalir arus di

kumparan rotor tersebut yang berinteraksi dengan medan magnet di stator,

sehingga timbullah gaya putar pada rotor yang mendorong rotor untuk berputar

dengan kecepatan sinkron dan akan mengikuti persamaan

c. Generator : Bila hanya sebuah konduktor saja yang diputar dalam sebuah medan

magnet,maka gaya listrik yang dihasilkan juga sedikit (kecil).Bila konduktor

yang digunakan semakin banyak maka akan dihasilkan gayalistrik semakin besar.

Demikian pula bila konduktor diputar semakin cepatdi dalam medan magnet,

maka bertambah besar pula gaya listriknya.Konduktor yang berbentuk coil

(kumparan), jumlah gaya listrik yang terjadiakan semakin besar.

d. Bel Listrik : Ketika sakelar bel ditekan, arus listrik dari baterai mengalir melalui

interuptor kemudian mengalir ke pegas baja menuju kumparan. Inti besi menjadi

magnet listrik dan menarik jangkar besi beserta pegas baja, sehingga pemukul

mengenai bel dan bel berbunyi.

Ketika jangkar besi beserta pegas baja ditarik oleh elektromagnet, kontak

interuptor terputus sehingga secara otomatis arus listrik dari baterai terputus.

Karena kumparan tidak dialiri arus listrik, inti besi kehilangan sifat magnetiknya

dan tidak mampu lagi menarik jangkar besi. Hal itu menyebabkan jangkar

kembali ke kedudukannya semula dan arus listrik tersambung kembali, demikian

siklus tersebut terjadi terus-menerus.





3. Dik :µ0 = 4π x 10−7 Wb/An d = 12cm = 0,12m

I = 2A

Dit : B ?

Jawab:

D merupakan jarak antarakedua kawat, sehingga untuk mencari titik

tengahnya:

a (jarak titik tengah kedua kawat, sehingga) = d/2 = 0,12m/2

= 0,6m

Sehinga dapat kita cari terlebih dahulu kuat medan pada kawat 1, dengan

menggunakan rumus :

B=µ0 I2 π a

B1=4 π x10−7Wb / A x2 A

2 π x0,6 m

B1=6,67 x10−6Wb /m

Lalu untuk kuat medan pada kawat 2 :

B2=4 π x10−7Wb / A x2 A

2 π x0,6 m

B2=6,67 x10−6 Wb/m

Karena arah arus listrik kedua kawat searah, maka arah medan magnet B

di titik tengah dua kawat juga saling berlawanan, sehingga :

Btotal = B2- B1

Btotal = 6,67 x10−6Wb /m - 6,67 x10−6Wb /m

Btotal = 0





DAFTAR PUSTAKA

Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul

Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik. Indralaya : Laboratorium

Fenomena Medan Elektromagnetik Jurusan Teknik Elektro Universitas

Sriwijaya.

Kanginan, Marthen. 1996. Fisika SMA. Jakarta: Penerbit Erlangga.

_____. 2009. Materi 04. (http://www.smanepus.sch.id/kumpulan%20materi

/KUMPULAN%20MATERI/materi%20fisika/kls%20x/mp_269/materi04.

html., diakses pada tanggal 15 September 2015 di Palembang).

_____. 2013.Induksi Magnetik. (http://ivaradhim.blogspot.com/2013/04/induktksi-

magnetik.html, diakses pada tanggal 1 5 September 2015 di Palembang).

11. LAMPIRAN





a. Gambar Alat

1. Modul 61 – 400

2. Induction test rig

3. Solenoid test rig





4. Mistar

5. Kompas

6. Jumper





7. Multimeter

8. Obeng

b. Perbaikan






Documents

Putri Widya Lestari_03041381320019_Kelompok 10_Praktikum1