presentasi neraca arus

KELOMPOK 1

JURUSAN FISIKA PRODI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2012

on

Power supply

ammeter

Neraca digital

magnet

Loop arus

Sta

tif+

kle

m

Ahmad Suryadi

Mardhiyyatin Naqiyah

Nurdahira

Aswar Alamsyah Yunus

Andi Nurfitri Syarif

Ita Ratnasari

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan kita, kita mengenal sebuah kereta yang disebut dengan

Kereta Maglev atau Maglev Train. Kereta ini merupakan kereta api tercepat

yang ada di dunia saat ini. Kereta ini menggunakan prinsip elektromagnetik

dalam penggunaannya. Kereta ini mengambang sekitar beberapa centimeter

dari relnya sehingga mengurangi gesekan yang meyebabkan kecepatan kereta

ini hampir setengah dari kecepatan pesawat jet. Untuk memahami hal-hal

semacam itu, diperlukaan adanya pemahaman lebih lanjut mengenai

elektromagnetik, sehingga perlu dilakukan percobaan untuk lebih memahami

bagaimana sebenarnya elektromagnetik itu.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah hubungan antara gaya magnetik (Fm)

dengan kuat arus (I) ?


dengan panjang kawat penghantar (L) ?


dengan kuat medan magnet (B)?

C. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui hubungan antara gaya magnetik (Fm)

dengan kuat arus listrik (I) ?


dengan panjang kawat penghantar (L) ?


dengan kuat medan magnet (B) ?

Potongan kawat dengan luas

penampang A dan panjang L

menyalurkan arus I. Jika kawat

ini berada dalam medan

magnetik B, gaya magnetik pada

setiap muatan adalah:

Fm = q Vd x B

dengan Vd adalah kecepatan hanyut pembawa muatan.

A. Tinjauan Pustaka

+Vd

Fs

B

q A

L

x x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x x

Jumlah muatan dalam potongan kawat ini merupakan

jumlah n per satuan volume dikali A L, maka :

Fm = (q Vd x B) n AL

dan arus dalam kawat ini adalah :

I = n.q.Vd.A

Jadi, gaya magnetiknya dapat dituliskan :

Fm = IL x B

dengan L merupakan vektor yang besarnya sama

dengan panjang kawat dan arahnya sejajar dengan

qVd, yang juga merupakan arah arus I, maka gaya

magnetik dapat dituliskan :

Fm = I L B sin

B. Hipotesis

1. Gaya magnetik (Fm) berbanding lurus dengan kuat arus

listrik (I).

2. Gaya magnetik (Fm) berbanding lurus dengan panjang kawat

penghantar (L).

3. Gaya magnetik (Fm) sebanding dengan kuat medan magnet

(B).

A. Alat dan Bahan

1. Catu daya variabel dc, 1 buah

2. Neraca digtal, 1 buah

3. Ammeter,

4. Statif dan klem berkonektor, 1 set

5. Papan loop arus, 6 buah

6. Magnet assembly dengan 6 magnet, 1 set

7. Kabel penghubung

8. Mistar, 1 buah

B. Prosedur Kerja

Kegiatan I:

Kegiatan II :

Kegiatan III :

C. Identifikasi Variabel

Kegiatan I

1. variabel manipulasi : panjang papan loop arus (L), satuannya meter (m)

2. Variabel respon : massa (m), dalam satuan kilogram (kg)

3. Variabel kontrol : kuat arus listrik (I), satuannya ampere (A)

Kegiatan II

1. Variabel manipulasi : kuat arus listrik (I), dalam satuan ampere (A)

2. Variabel respon : masa (m), dalam satuan kilogram (kg)

3. Variabel kontrol : panjang papan loop (L), dalam satuan meter (m)

Kegiatan III

1. Variabel manipulasi : jumlah magnet (n)

2. Variabel respon : massa (m), dalam satuan kilogram (kg)

3. Variabel kontrol : panjang loop arus (L), satuannya meter (m)

kuat arus listrik (I), satuannya ampere (A)

D. Metode perhitungana. Menghitung gaya magnetikFm =(m-m0)g

Keterangan :Fm =gaya magnetik (N)m =massa magnet (kg)m0 = massa awal (kg)g =percepatan garvitasi (9,8m/s)

b. Menghitung kuat medan magnetikFm =BILB= Fm I

-1 L-1

Keterangan :Fm = Gaya magnetik(N)B = kuat medan magnet (T)I = Kuat arus listrik (A)L = panjang loop arus (m)

Metode grafik

y=mx+c

R2

L (m)

Fm

(N) y=mx+c

R2

I (A)

Fm

(N)

Metode Ketidakpastian

Kegiatan 1 : Gaya magnetik (Fm) sebagai fungsi penjang loop arus(L)mo = 158, 28 x 10-3 kg I = 1,00 A

Tabel Hubungan antara Panjang Loop (L), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm)

NST Neraca Digital = 0,01 x 10-3 kgNST mistar = 0.1 x 10-2 mNST amperemeter = 0.1 A

No Panjang loop (10-2 m) Massa (10-3 kg) Gaya magnetik (10-3 N)

1 1,20 158,32 0,3920

2 2,20 158,35 0,6860

3 3,20 158,38 0,0980

4 4.20 158,40 1,176

5 6.40 158,44 1,568

6 8,40 158,46 1,764

Sumber: laporan sementara

Kegiatan II: Gaya magnetik (Fm) sebagau fungsi kuat arus listrik (L)mo = 158, 28 x 10-3 kg L = 1,2 x 10-2 m

Tabel Hubungan antara Kuat Arus (I), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm)

No Kuat Arus (I) Massa (10-3 ) Gaya Magnetik Fm)

1 0,50 158,32 0,3920

2 1,00 158,34 0,5880

3 1,50 158,36 0,7840

4 2,00 158,37 0,8820

5 2,50 158,39 1,078

Sumber : Laporan Sementara

Kegiatan III: Gaya magnetik (Fm) sebagau fungsi kuat medanmagnetik (B)

I = 1,00 A L = 1,2 x 10-2 m

Tabel Hubungan antara Jumlah Magnet (n), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm)

No Jumlah magnet ( buah)

Massa (10-3 kg) Mo (10-3 ) Gaya Magnetik (Fm)

1 1 97,46 97,20 0,2548

2 2 109,78 109,60 1,764

3 3 121,81 121,74 0,6860

4 4 133,82 133,59 0,2254

5 5 146,02 145,00 0,9996

6 6 258,42 158,28 0,1372

Sumber : Laporan Sementara

Analisis GrafikKegiatan I:

y = 0.018x + 0.000R² = 0.963

0.00000

0.00020

0.00040

0.00060

0.00080

0.00100

0.00120

0.00140

0.00160

0.00180

0.00200

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

Fm

(N

)

L (m)

Grafik hubungan antara panjang loop arus (L) dengan gaya magnetik (Fm)

Kegiatan II:

Grafik hubungan antara kuat arus (L) dengan gaya magnetik (Fm)

y = 0.0003332x + 0.0002450R² = 0.9897260

0.0000000

0.0002000

0.0004000

0.0006000

0.0008000

0.0010000

0.0012000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Fm

(N

)

I (A)

Analisis Perhitungan

a. Menghitung gaya magnetik

Kegiatan I

Kegiatan II

Kegiatan III

b. Menghitung kuat medan magnetik

Kegiatan I

Kegiatan II

Kegiatan III

Analisis Ketidakpastian

Pembahasan

Pada kegitan I panjang loop di manipulasi sedangkan pada

kegiatan II arus listrik yang dimanipulasi. Ini mengakibatkan

gaya magnetiknya pun ikut berubah. Pada dua kegiatan

ini, panjang loop dan arusnya semakin bertambah, sehingga

gaya magnetiknya pun akan bertambah. Namun, medan

magnet pada dua kegiatan ini sama dan tetap, karena

jumlah magnet yang digunakan sama, dan ini sesuai dengan

yang diperoleh pada analsis perhitungan.

Pada kegiatan III, panjang loop dan kuat arusnya tidak

diubah, malainkan jumlah magnetnya. Dengan dimanipulasin

ya jumlah magnet, maka medan magnetiknya pun ikut

berubah, sehingga gaya magnetiknya juga akan berubah seiring

perubahan medan magnetiknya. Semakin banyak jumlah

magnetnya, maka medan magnetiknya pun akan semakin

besar.. Namun hasil yang diperoleh saat percobaan justru

fluktuatif. Hal ini mungkin disebabkan karenanya adanya

kesalahan dalam pengukuran berat masing-masing magnet.

Simpulan

1. Gaya magnetik berbanding lurus dengan kuat arus listrik.

2. Gaya magnetik berbanding lurus dengan panjang loop arus.

3. Semakin banyak magnet, maka akan semakin besar pula

medan magnetiknya.

presentasi neraca arus

Documents