ELEKTRO MAGNETIK

ELEKTRO MAGNETIK

I. Kompetensi :

Mampumenerapkan prinsip elektromagnet.

II. Sub Kompetensi :

Setelah selesai praktikum mahasiswa dapat :

1. Menjelaskan pembangkitan magnet secara elektronik.

2. Menjelaskan aplikasi elektromagnetis sebagai kontrol.

3. Menyebutkanaplikasi elektromagnet pada sistem kelistrikan kendaraan.

III. Alat dan Bahan :

1. Ampermeter

2. Baterai

3. Powersuplay

4. Trainingkit LED-OTO-002

5. Kabelpenghubung

IV. KeselamatanKerja :

1. Hati-hati terhadap cairan baterai.

2. Gunakan alat praktikum sesuai dengan fungsinya.

3. Laksanakan praktikum sesuai dengan prosedur kerja.

4. Tanyakan pada instruktur apabila mengalami permasalahanpraktikum.

V. Langkah Kerja :

A. Percobaan I

1. Buatlah rangkaian seperti berikut ini :

2. On kansalkar S1 beberapa saat, besar arus yang mengalir adalah 0,27. Amper.

3. Rubahlah rangkaian menjadi seperti gambardibawah ini.

4. ON kan S1 beberapa saat, catatb besar arusyang mengalir.

=0,225A

5. ON kan S2, kemudian ON kan S1, OFF kan S1, apa yangterjadi?

=Hidup

6. OFF kan S2, apa yang terjadi? Diskusikan cara kerja rangkaiandiatas.

=Mati

B. PercobaanII

1. Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini.

2. On kan S1, catat fenomena yang terjadi. ON kan S2 pada posisi S1 masih ON, catat fenomena yangterjadi pada tabel yang telah tersedia.

3. Diskusikan cara kerja rangkaian diatas.

VI. Landasan Teori

ELEKTROMAGNETIK

Elektromagnet adalah prinsip pembangkitanmagnet dengan menggunakan arus listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan padamotor listrik, speaker, relay dsb. Sebatang kawat yang diberikan listrik DCarahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garisgaya magnet melingkar, lihat gambar 1. Sedangkan gambar visual garis gayamagnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliranlistrik.

Gambar1.

Prinsipelektromagnetik.

Sebatang kawat pada posisi vertikaldiberikan arus listrik DC searah panah, maka arus menuju keatas arah pandang(tanda titik). Garis gaya magnet yang membentuk selubung berlapis lapisterbentuk sepanjang kawat. Garis gaya magnet ini tidak tampak oleh mata kita,cara melihatnya dengan serbuk halus besi atau kompas yang didekatkan dengankawat penghantar tsb. Kompas menunjukkan bahwa arah garis gaya sekitar kawatmelingkar. Arah medan magnet disekitar penghantar sesuai arah putaran sekrup(James Clerk Maxwell, 1831-1879). arah arus kedepan (meninggalkan kita) makaarah medan magnet searah putaran sekrup kekanan. Sedangkan bila arah aruskebelakang (menuju kita) maka arah medan magnet adalah kekiri.

Gambar2.

Garismagnet membentuk selubung seputar kawat berarus.
Aturan sekrup mirip dengan hukum tangankanan yang menggenggam, dimana arah ibu jari menyatakan arah arus listrikmengalir pada kawat. Maka keempat arah jari menyatakan arah dari garis gaya elektromagnetyang ditimbulkan.
Arah aliran arus listrik DC pada kawatpenghantar menentukan arah garis gaya elektromagnet. Arah arus listrik DCmenuju kita (tanda titik pada penampang kawat), arah garis gaya elektromagnetmelingkar berlawanan arah jarum jam. Ketika arah arus listrik DC meninggalkankita (tanda silang penampang kawat), garis gaya elektromagnet yang ditimbulkanmelingkar searah dengan jarum jam (sesuai dengan model mengencangkan sekrup).Makin besar intensitas arus yang mengalir semakin kuat medan elektro-magnetyang mengelilingi sepanjang kawat tersebut.

Gambar4.

Elektromagnetiksekeliling kawat.

Elektromagnet pada Belitan Kawat

Jika sebuah kawat penghantar berbentuk bulat dialiri arus listrik I sesuai arahpanah, maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet yang arahnya secaragabungan membentuk kutub utara dan kutub selatan. Makin besar arus listrik yangmelewati kawat, maka akan semakin kuat medan elektromagnetik yangditimbulkannya.

Gambar 5. Kawat melingkar berarus membentuk kutub magnet

Jika beberapa belitan kawat digulungkan membentuk sebuah coil atau lilitan, dankemudian dipotong secara melintang maka arah arus ada dua jenis. Kawat bagianatas bertanda silang (meninggalkan kita) dan kawat bagian bawah bertanda titik(menuju kita).

Gambar 6. Belitan kawat membentuk kutub magnet.

Hukum Tangan Kanan

Hukum tangan kanan untuk menjelas kan terbentuknya garis gaya elektromagnetpada sebuah gulungan atau coil dapat dilihat pada gambar 7. Dimana sebuah
gulungan kawat coil dialiri arus listrik, maka arah arusnya ditunjukkan sesuaidengan empat jari tangan kanan, sedangkan kutub magnet yang dihasilkanditunjukkan dengan ibu jari untuk arah kutub utara dan kutub selatan arahlainnya.

Gambar 7. Hukum tangan kanan.

Untuk menguatkan medan magnet yangdihasilkan pada gulungan dipasangkan inti besi dari bahan ferromagnet, sehinggagaris gaya elektromagnet menyatu. Aplikasinya dipakai pada coil kontaktor ataurelay.

Prinsip Kemagnetan

Pada sebuah magnet sebenarnyamerupakan kumpulan jutaan magnet ukuran mikroskopik yang teratur satu danlainnya. Kutub utara dan kutub selatan magnet posisinya teratur (lihat gambar3). Secara keseluruhan kekuatan magnetnya menjadi besar. Logam besi bisamenjadi magnet secara permanen (tetap) atau bersifat megnet sementara dengancara induksi elektromagnetik. Tetapi ada beberapa logam yang tidak bisa menjadimagnet, misalnya tembaga dan aluminium, dan logam tersebut dinamakandiamagnetik.

Bumi merupakan magnet alam raksasa,dapat dibuktikan dengan alat yang dinamakan kompas, dimana jarum penunjuk padakompas akan menunjukkan arah utara dan selatan bumi kita, seperti diperlihatkanpada gambar 1. Karena sekeliling bumi sebenarnya dilingkupi garis gaya magnetyang tidak tampak oleh mata kita tapi bisa diamati dengan kompas keberadaannya.

Gbr1. Pola garis medan magnet permanen.

Batang magnet memancarkangaris gaya magnet yang melingkupi dengan arah dari utara ke selatan. Pembuktiansederhana dilakukan dengan menempatkan batang magnet diatas selembar kertas,kemudian diatas kertas tersebut ditaburkan serbuk halus besi secara merata,yang terjadi adalah bentuk garis-garis dengan pola melengkung ovaldiujung-ujung kutub. Ujung kutub utara-selatan muncul pola garis gaya yangkuat. Daerah netral pola garis gaya magnetnya lemah.

Bagian netral magnet artinyatidak memiliki kekuatan magnet. Untuk membuktikan bahwa daerah netral tidakmemiliki kekuatan magnet. Ambil beberapa sekrup besi, amatilah tampak sekrupbesi akan menempel baik diujung kutub utara maupun ujung kutub selatan. Daerahnetral dibagian tengah sekrup tidak akan menempel sama sekali, dan sekrup akanterjatuh.

Gbr2. Daerah netral pada magnet permanen.

Mengapa besi biasa berbedalogam magnet ? Pada besi biasa sebenarnya terdapat kumpulan magnet-magnet dalamukuran mikroskopik, tetapi posisi masing-masing magnet tidak beraturan satudengan lainnya sehingga saling menghilangkan sifat kemagnetannya, lihat gambar3.

Gbr3. Perbedaan besi biasa dan magnet permanen.

Arah garis gaya magnet denganpola garis melengkung mengalir dari arah kutub utara menuju kutub selatan.Didalam batang magnet sendiri garis gaya mengalir sebaliknya, yaitu dari kutubselatan ke kutub utara. Didaerah netral tidak ada garis gaya diluar batangmagnet. Pembuktian secara visual garis gaya magnet untuk sifat tarik menarikpada kutub berbeda dan sifat tolak-menolak pada kutub sejenis denganmenggunakan magnet dan serbuk halus besi, gambar 4. Tampak jelas kutub sejenisutara-utara garis gaya saling menolak satu dan lainnya. Pada kutub yang berbedautara-selatan, garis gaya magnet memiliki pola tarik menarik. Sifat salingtarik menarik dan tolak menolak magnet menjadi dasar bekerjanya motorlistrik.

Gbr4a. Pola garis medan magnet tolak-menolak dan 4b. pola garis medan magnettarik-menarik.

Gbr5. Garis medan magnet Utara-selatan

Untuk mendapatkan garis gaya magnetyang merata disetiap titik permukaan maka ada dua bentuk yang mendasarirancangan mesin listrik. Bentuk datar (flat) akan menghasilkan garis gayamerata setiap titik permukaannya. Bentuk melingkar (radial), juga menghasilkangaris gaya yang merata setiap titik permukaannya.

Gbr6. Garis gaya magnet pada permukaan rata dan silinder.

Terjadinya Medan Magnet Listrik

Gulunglah1 sampai 2 m

kawat tembaga halus yang berisolasipada sebatang baut besi. Hubungkanlah kedua ujung kawat yang tak terisolasidengan batere. Kini baut besi itu menari segala macam benda dari besi.

Arus listrik menghasilkanmedan gaya magnet dalam kumparan. Unsur-unsur magnet dalam besi menata diri,sehingga besi itu memperoleh kutub utara dan kutub selatan. Jika baut ituterbua dari besi lunak arus diputuskan.

Jika baut itu terbuat dari baja, kekuatan magnetnya akan tetap. Jadi denganjalan ini kita dapat membuat benda-benda bahan menjadi magnetis.

VII. Lampiran

Data Hasil Praktikum

Tanggal :Senin, 10 oktober 2011

Nama :Alip Munawan

NIM :11504244009

Kelas :A2

Kelompok : 4

A. Percobaan II

	S1 dan S2 OFF	S1 ON dan S2 OFF	S1 dan S2 ON	S1 OFF dan S2 ON
Lampu	Mati	Hidup	Mati	Mati
Horn	Mati	Mati	Hidup	Hidup

B. Pertanyaandan tugas.

1. Mengapaarus listrik pada S1 yang menggunakan relay lebih kecil.

2. Mengapa pada saat S2 di ON kan lampu menjadi mati,padahal S1 masih On.

3. Jelaskancara kerja pada percobaan diatas.

4. Sebutkan6 aplikasi elektromagnetik pada sistem kelistrikan kendaraan.

Jawab :

1. Awalnya arus yang mengalir dari batrai cukupbesar setelah melewati relay jadi lebih kecil, hal itu di sebabkan karna arusyang mengalir ke horn terlebih daluhu melalui relay. Pada saat melalui relayarus listrik yang mengalir sebagian sudah terpakai pada kumparan di dalam relaiyang nantinya menjadi gaya elektromagnet sehingga arus yang mengalir ke horntidak sebesar seperti halnya arus dari batrai langsung ke horn.

2. Karenpadaat S1 On, lampu menyala namun horn mati. Ketika S2 di Onkan maka terjadi konsletingdari terhubungnya + dan – lampu yang tertarik oleh selenoid starter yangmembuat medan magnet.

3. Padasaat S2 di On kanmaka kumparan selenoid starter akan membuat medan magnet sehingga dapat menarikswitch selenoid tersebut. (dalam gambar tersebut adalah + dan – dari lampu). Pada saat S1 di On kan dan S2 off, maka lampu menyala karena mendapatkanaliran listrik secara baik, namun horn mati karena horen hanya

mendapatkan arus minus ( - ) saja.

4. - Relay

- Coil

- Electricfuel pump

- Speaker

- solenoid

-Alterna

Continue Reading

PENGUJIAN TARIK TENSOMETER

LAPORAN PRAKTIK MATERIAL TEKNIK

PENGUJIAN TARIK TENSOMETER

Hari, tanggal : Jumat, 30 septembet 2011

Kelas/ Kelompok :

Nama : 

NIM : 

---

1. TUJUAN

Dapat menggunakan pesawat Tensometer untuk melakukan pengujian tarik

1. Dapat menganalisis dan menafsirkan data hasil observasi pengujian tarik

2. Dapat mengetahui hasil patahan dan menganalisa penyebabnya

3. Mengetahui perbedaan uji tarik antara Tensometer dan UTM

2. DATA PERCOBAAN

Panjang awal	160,05 mm
Lebar	19,20 mm
Tebal	0,75 mm
Jarak anatar penjepit awal	93,95 mm
Jarak antar penjepit akhir	134,50 mm
Sela patahan pada saat masih terjepit	41,50 mm

3. ANALISIS

1). Olah Data

Rumus perhitungan : Keterangan :

Tegangan (σ) = σ: Tegangan ( Kg/mm² )

Regangan ( ɛ ) = ɛ : Regangan ( mm )

Elastisitas ( E ) = E : Elastisitas (Kg/mm³ )

F : Gaya ( N )

A : Luas penampang ( mm² )

∆L : Pertambahan panjang ( mm)

Lo : Panjang mula-mula ( mm )

Perhitungan berdasarkan pengambilan titik pada grafik

Tegangan (σ) =

Titik 1 = = 270 N 19,20.6,6 = 270 N 126,72 = 2,13 Kg/mm2	Titik 4 = = 410 N 19,20.26,4 = 410 N 506,88 = 0,81 Kg/mm2
Titik 2 = = 370 N 19,20. 13,2 = 370 N 253,44 = 1,46 Kg/mm2	Titik 5 = = 410 N 19,20. 33 = 410 N 633,6 = 0,65 Kg/mm2
Titik 3 = = 400 N 19,20.19,8 = 400 N 380,16 = 1,05 Kg/mm2	Titik 6 = = 390 N 19,20. 39,6 = 390 N 760,32 = 0,51 Kg/mm2

Regangan (ɛ) =

Titik 1 = =160,05 + 6,6 160,05 = 166,65 160,05 = 1,04mm	Titik 4 = = 160,05 + 26,4 160,05 = 186,45 160,05 = 1,16mm
Titik 2 = = 160,05 +13,2 160,05 =173,25 160,05 = 1,08mm	Titik 5 = = 160,05 + 33 160,05 =193,05 160,05 = 1,21mm
Titik 3 = = 160,05 +19,8 160,05 =179,85 160,05 = 1,12mm	Titik 6 = = 160,05 +39,6 160,05 =199,65 160,05 = 1,25mm

Elastisitas ( E ) =

Titik 1 = = 2,13 1,04 = 2,05Kg/mm3	Titik 4 = = 0,81 1,16 = 0,70Kg/mm3
Titik 2 = = 1,46 1,08 = 1,35Kg/mm3	Titik 5 = = 0,65 1,21 = 0,54Kg/mm3
Titik 3 = = 1,05 1,12 = 1,34Kg/mm3	Titik 6 = = 0,51 1,25 = 0,41Kg/mm3

	Titik 1	Titik 2	Titik 3	Titik 4	Titik 5	Titik 6
Tegangan (Kg/mm2)	2,13	1,46	1,05	0,81	0,65	0,51
Regangan (mm)	1,04	1,08	1,12	1,16	1,21	1,25
Elastisitas (Kg/mm3 )	2,05	1,35	1,34	0,70	0,54	0,41

2). Pembahasan

Menurut hukum Hooke : jika suatu benda/bahan dibebani dalam batas elastis, maka tegangannya sebanding dengan regangannya. jika suatu logam menerima gaya dari luar dan mengalami perubahan bentuk dalam batas-batas tertentu,maka deformai yang terjadi hanya sementara. Dan apabila gayanya dihapuskan, maka atom-atom yang tadinya menggelincir akan sediki-sedikit kembali kedudukan semula pada waktu sebelum deformasi.

Deformasi plastis : jika deformasi logam yang tejadi di luar batas elastis,dalam hal ini muatan yng diberikan melampaui bata kritis bahan,maka atom-atom logam yang berubah posisinya tidak mungkin kembali kedudukan semula.

Dari data tersebut, dapat dilihat bahwa tegangan selalu berbanding terbalik dengan regangan. Hal ini menunjukan bagaimana semakin besar tegangan, maka akan semakin kecil regangan yang terjadi. Namun jika tegangan itu kecil maka regangan akan semakin besar.

Elastisitas adalah kemampuan untuk kembali kebentuk semula setelah menerima beban yang mengakibatkan perubahan bentuk. Sifat elastisitas ini perlu diperhatikan karena apabila bahan dibebani sehingga melebihi batas elastisitasnya dan bahan menjadi berubah bentuk dan akan melemahkan struktur / kekuatannya bila dibebani lagi (pada saat yang lain). Plastisitas adalah kemampuan dari suatu bahan padat untuk mengalami beberapa derajat perubahan bentuk tetap tanpa ada rengat.

Tegangan patah Tidak dapat melampaui tegangan maksimum karena pada waktu bahan hampir patah ikatan molekul pada bahan semakin menurun sehingga gaya yang diperlukan juga lebih kecil. Oleh karena itu tegangan patah tidak dapat sama atau melampaui tegangan maksimum.

4. KESIMPULAN

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa pengujian dengan Tensometer hanya digunakan untuk menguji material yang ringan dan di dunia Industri jarang digunakan. Penyebab bentuk patahan Seng menjadi segitiga adalah karena kesalan partikel.

5. REFERENSI

Yuwono, Akhmad Herman. 2009. Buku Panduan Praktikum Karakterisasi Material 1 Pengujian Merusak (Destructive Testing). Jakarta : Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

6. LAMPIRAN

Laporan sementara

Continue Reading