Dhiyaan Afiah Medan Magnetik PDF

Preview

Summary

MODUL 3MEDAN MAGNETIKNama Praktikan : Dhiyaan Afiah NIM : 104120053 Kelas : CV 2A Tanggal Praktikum : Selasa, 2 Maret 2021 Asisten Praktikum : Rizky MiftahulI. INTISARIPada praktikum modul 3 dengan judul Medan Magnetik yang bertujuan untuk menentukan arah medan magnet dengan arus yang mengalir pada ...

Description

MODUL 3 MEDAN MAGNETIK

Nama Praktikan

: Dhiyaan Afiah

NIM

: 104120053

Kelas

: CV 2A

Tanggal Praktikum : Selasa, 2 Maret 2021 Asisten Praktikum : Rizky Miftahul

I.

INTISARI Pada praktikum modul 3 dengan judul Medan Magnetik yang bertujuan untuk menentukan arah medan magnet dengan arus yang mengalir pada kawat lurus, kawat melingkar dan solenoid, menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi medan magnet induksi yang timbul karena arus yang mengalir pada kumparan, menguji aplikasi medan magnet pada konsep transformator. Percobaan ini dilakukan dengan 3 buah percobaan. percobaan pertama adalah medan magnet di sekitar kawar lurus, melingkar, dan solenoid. Pada percobaan kedua adalah elektromagnetik dan percobaan ketiga adalah transformator . Hasil percobaan ini akan didapatkan hasil dari pengamatan medan magnetik disekitar kawat berarus, lalu didapatkan kan juga hasil dari percobaan elektromagnetik yaitu sudut (derajat) dan arah (SJ/BJ). Dan terakhir didapatkan hasil dari percobaan transformator yaitu nilai tegangan (Vp dan Vs). Pada percobaan ini akan digunakan kumparan dengan 1000 lilitan dan 500 lilitan dengan potensiometer 50 Ohm. Adanya perbedaan nilai antara teori dengan praktik terjadi karena adanya kesalahan dalam membaca angka yang tertera pada multimeter digital. Kata

kunci

:

Medan

magnetik,

transformator

elektromagnetik,

kawat

lurus;melingkar;solenoid.

II.

PENDAHULUAN 2.1. Tujuan 1. Menentukan arah medan magnet dengan arus yang mengalir pada kawat lurus, kawat melingkar dan solenoid. 2. Menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi medan magnet induksi yang timbul karena arus yang mengalir pada kumparan. 3. Menguji aplikasi medan magnet pada konsep transformator.

2.2. Teori Dasar Medan magnetik merupakan sebuah medan gaya yang berada disekitar magnetik atau berada di sekitar sebuah konduktor berarus. Medan magnet dapat digambarkan sebagai sebuah gatis-garis gaya magnet yang selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet. Pada garis-garis gaya magnet memiliki arah dari kutub selatan menuju kutub utara magnet. Namun garis-garis tersebut tidak pernah saling berpotongan. Kerapatan garis-garis pada medan magnet menandakan kekuatan magnet tersebut. Jika dua buah magnet didekatkan dengan kutub yang berbeda maka memiliki medan magnet yang besar, sedangkan jika dua magnet didekatkan namun dengan kutub yang sama maka kedua magnet

tersebut akan tolak menolak dan tidak akan terjadi garis-garis gaya magnet yang

membentuk medan magnet. Arah dari dari medan magnet sendiri adalah seimbang dengan meletakkan arah jarum kompas pada medan magnet.

Gambar 2.1. Garis Gaya Magnet pada Magnet Permanen

Arah medan magnet atau induksi magnet dapat ditentukan dengan menyelidiki pola-pola garis medan magnetik yang ada di sekitar kawat lurus, kawat melingkar, dan solenoida. Ketika kawat-kawat tersebut di aliri oleh arus listrik akan menghasilkan besar medan magnet yang berbeda. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan antara arah arus dan medan magnet yang berada di sekitar kawat. Untuk menentukan arah medan magnet pada kawat lurus berarus dapat menggunakan kaidah putaran tangan kanan. Cara menggunakan kaidah tangan kanan adalah dengan menggenggam kawat lurus menggunakan tangan kanan hingga ibu jari menunjukkan arah kuat arus pada listrik dan arah putaran pada keempat jari yang dirapatkan merupakan arah lingkaran garis-garis pada medan magnet.

Gambar 2.2. Kaidah Tangan Kanan

1. Kawat Lurus Berarus Induksi yang berada pada kawat lurus akan sebanding dengan kuat arus I dan berbanding terbalik dengan jaraknya 𝑎. Dengan konstanta pembandingnya adalah

𝜇0 2𝜋

. Persamaan pada kawat lurus dapat dituliskan sebagai berikut.

𝜇0 𝐼 𝐵 = 2𝜋𝑎

Keterangan: B

= induksi magnetik (T)

I

= kuat arus listrik (A)

a

= jarak titik ke kawat (m)

𝜇0

= permeabilitas hampa (4 𝑥10−7 𝑤𝑏/𝐴𝑚 )

2. Kawat Melingkar Arus listrik yang dialiri pada kawat melingkar dengan arah tertentu maka di sumbu pusat lingkarannya akan timbul medan magnet dengan arah tertentu juga. Medan magnet pada kawat melingkar dapat ditentukan mneggunakan kaidah tangan kanan. Besar arus yang melewati kawat melingkar akan dipengaruhi oleh besar arus listrik dan jari-jari lingkaran kawat. Semakin kecil jari-jari pada kawat melingkar maka arus akan semakin besar dan begitu pula sebaliknya. Persamaan yang terjadi pada kawat melingkar berarus dapat dituliskan sebagai berikut.

𝐵=

𝜇0 𝐼 2𝜋𝑟

Untuk banyaknya jumlah lilitan dapat menggunakan persamaan berikut:

𝐵=

𝜇0 𝐼𝑁 2𝜋𝑟

Keterangan: r

= jari-jari lingkaran (m)

N

= jumlah lilitan

3. Solenoida Pada solenoida besarnya medan magnet dapat dilihat dari jumlah vektor dari medan-medan magnet yang dihasilkan oleh masing-masing lilitan. Ketika solenoida dialiri oleh arus listrik maka garis-garis pada medan magnet yang ditimbulkan mirip dengan magnet batang, dimana garis-garis akan keluar dari ujung solenoida (kutub utara) dan masuk melalui pangkal solenoida (kutub selatan). Persamaan medan magnet yang berada di pusat solenoida dapat dituliskan sebagai berikut. 𝐵 = 𝜇0 𝑛𝑙

Transformator adalah peralatan listrik yang berfungsi dalam menyalurkan

tenaga/ daya dari tegangan tinggi ke tegangan rendah dan sebaliknya. Pada transformator prinsip kerja yang digunakan adalah hukum faraday dan hukum lorentz dalam menyalurkan daya. Transaformator atau trafo memiliki dua bagian

inti besi atau lebih yang dibungkus oleh lilitan kawat temabaga. Pengubahan level pada tegangan dilakukan dengan memanfaatkan banyaknya jumlah lilitan yang ada pda inti trafo. Trafo terdiri atas 2 kumparan yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder dengan inti yang perlapis. Kumparan dihubungkan dengan cara menginput ke tegangan. Besar kecilnya trafo tergantung pada jumlah lilitan yang ada pada kumparan primer atau sekundernya. 𝑉𝑝 𝑁𝑝 = 𝑉𝑠 𝑁𝑠 Keterangan : Vp

= tegangan pada kumparan primer

Vs

= tegangan pada kumparan sekunder

Np

= jumlah lilitan pada kumparan primer

Ns

= jumlah lilitan pada kumparan sekunder

Trafo yang digunakan untuk menaikkan teganagn disebut sebagai trafo step-up, sedangkan trafo yang digunakan untuk menurunkan tegangan disebut trafo stepdown.

2.3. Alat dan Bahan Tabel 2.1. Daftar alat-alat percobaan medan magnetik

Nama alat

Jumlah

Catu daya

1

Kawat pengantar solenoida

1

Multimeter digital

2

Saklar SPST

1

Kabel probe

5

Kumparan 1000 lilitan

1

Kawat penghantar lurus

1

Inti besi berbentuk U dan I

1

Potensiometer 50 Ohm

1

Kompas kecil

10

Kompas besar

1

Kumparan 50 lilitan

1...