sidangtugas akhir bidang studi : desain studi pengaruh ... · konduktivitas dan tahanan listrik;...
TRANSCRIPT
![Page 1: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/1.jpg)
Studi Pengaruh Diameter Kawat dan Susunan Kumparan Terhadap Voltase
Bangkitan pada mekanisme
Pemanen Energi Getaran
SidangTugas AkhirBidang Studi : Desain
Prisca PermatasariNRP. 2105 100 066
Dr.Eng. Harus Laksana Guntur, ST, M.Eng.
Dosen Pembimbing :
Disusun oleh :
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA
2010
![Page 2: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/2.jpg)
Latar Belakang Masalah
Getaran mengalami gaya eksitasi yang dapat
dikonversi ke energi listrik
Sumber alternatif baru, yakni pemanen energi
dari mesin – mesin yang mengalami getaran.
Keterbatasan sumber Energi
Kebutuhan Energi meningkat
1
![Page 3: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/3.jpg)
Perumusan masalah
Bagaimana Pengaruh diameter Kumparan dan
susunannya ( seri atau Pararel ) terhadap
Energi Listrik Bangkitan
Bagaimana perbandingan antara data Energi
listrik yang dibangkitkan secara Aktual dengan
hasil perhitungan
2
![Page 4: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/4.jpg)
Batasan Masalah• Dalam penulisan tugas akhir ini penulis melakukan
beberapa batasan masalah :
• Frekuensi dan amplitudo pola gerak mekanisme dianggap harmonik dengan frekuensi konstan.
• Perubahan temperatur akibat gesekan magnet dengan dinding bagian dalam tabung diabaikan.
• Gerakan osilasi magnet terhadap koil hanya kearah vertikal.
• Alat pengukuran arus listrik yang dibangkitkan menggunakan digital osciloscope dalam keadaan normal.
• Jumlah lilitan kawat kumparan sebanyak 3000 lilitan
• Variabel ukur yang digunakan dalam perbandingan perubahan arus listrik yang dibangkitkan terhadap waktu secara aktual dengan hasil perhitungan adalah ω.
• Tidak ada lonjakan antara disk eksentrik dengan roda pendorong
3
![Page 5: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/5.jpg)
Tujuan Tugas Akhir
Menentukan susunan dan diameter kawat
kumparan yang efektif untuk voltase
bangkitan dari pengujian Mekanisme
Pemanen Energi Getaran dan perhitungan
voltase bangkitan secara teori.
• Menganalisa perbandingan antara voltase
yang terukur pada pengujian Mekanisme
Pemanen Energi Getaran dengan hasil
perhitungan voltase bangkitan secara teori.
4
![Page 6: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/6.jpg)
Manfaat Tugas Akhir
Mengetahui susunan dan Diameter kawat kumparan yang efektif pada
Mekanisme Pemanen Energi Getaran sehingga dapat menghasilkan
energi listrik bangkitan yang lebih efektif.
Hasil tugas akhir ini bisa menjadi dasar pengembangan pada
Mekanisme Pemanen Energi Getaran dengan prinsip induksi
magnet.
Mengetahui perbandingan antara voltase yang terukur
pada pengujian mekanisme pemanen energi getaran
dengan hasil perhitungan voltase bangkitan secara
teori.
5
![Page 7: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/7.jpg)
Kajian Pustaka
0 kxxm
Teori mekanika getaran
K
m
KC
m
6
F (t)
)(tfkxxcxm
![Page 8: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/8.jpg)
Kajian pustakaTeori Elektromagnetik
Induksi Magnet
Jika displacement (posisi) sebuah massa magnetik berubah dengan
waktu dan massa tersebut bergerak didalam suatu kumparan, pada
ujung-ujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan
timbulnya arus listrik pada kumparan.
Gambar magnet melalui sebuah kumparan7
![Page 9: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/9.jpg)
Kajian Pustaka
Teori Elektromagnetik
X(t)
magnet
kumparandt
d
dt
dNe
Hukum faraday :
dt
ABdNe
.
fABNe ...vBind
8
![Page 10: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/10.jpg)
Kajian Pustaka
L
INB 0
Gambar medan magnet pada titik P yang terletak pada sumbu solenoid
Rangkaian selenoid
9
. P
l
N
Pada gambar tersebut dapat mencari besar medan magnet pada titik
P sebesar :
![Page 11: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/11.jpg)
Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm
• hukum Ohm, yang menyatakan bahwa “untuk suatu
konduktor logam pada suhu konstan, perbandingan
antara perbedaan potensial ΔV antara dua titik dari
konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor
tersebut adalah konstan.”
• Jadi hukum Ohm bisa dinyatakan sebagai :
Kajian Pustaka
V VR atau I
I R
10
![Page 12: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/12.jpg)
Kajian Pustaka
Teori Elektrik
1. Rangkaian seri
Arus yang melalui satu komponen dengan komponen lainnya
adalah sama.
R1 R2 RN
NP RRRR ...21
Nilai tahanan peganti untuk hubungan seri
11
![Page 13: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/13.jpg)
Kajian Pustaka
2. Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah dua komponen atau lebih dihubungkan secara
paralel. Tegangan antara masing-masing komponen adalah sama.
Hubungan paralel berfungsi membagi arus.
Np RRRR
1...
111
21
R1 R2 RN
Nilai tahanan peganti untuk hubungan paralel
12
![Page 14: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/14.jpg)
• Diagram alir tugas akhir secara
general
Pemodelan Matematis Perencanaan Pengujian
Pengujian Mekanisme
Studi Literatur
Penentuan Metode Pembangkitan Energi
Pengambilan Data
AB
Perhitungan voltase bangkitan
Pembuatan Mekanisme
Start
Komparasi voltase(V) bangkitan dari pengujian dengan hasil perhitungan
secara teori
Kesimpulan
Apakah (V)exp ≈ (V)teo ?
End
AB
tidak
ya
13
![Page 15: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/15.jpg)
Flowchart Perhitungan
Apakah N =3000 ?
i = i + 1
Start
Menentukan nilai I , L , μ0 , l, X dan CPM
E=B l v
f = CPM / 60
v = 4X x f
Ni = N1
N1 = 1000 lilitan
N2 = 1500 lilitan
N3 = 3000 lilitan
End
L
INB 0
14
![Page 16: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/16.jpg)
Diagram Alir Percobaan :Mulai
Persiapan
peralatan
Pasang Disk
ke motor DC
Sambungkan
motor DC ke power
suply
Nyalakan
Oscilosscope
Pasang mekanisme
pembangkit daya
Sambungkan probe
Osciloscope ke
mekanisme pembangkit
daya
nomor mekanisme
pembangkit daya + 1
A
B
15
![Page 17: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/17.jpg)
A B
Nyalakan
Power suply
7.5 volt
Ambil Data
stroboscope
Ambil Data
stroboscope sebanyak
3 kali
Matikan power suply
Mekanisme pembangkit
daya nomer 9
Matikan power suply
Selesai16
![Page 18: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/18.jpg)
Mekanisme pembangkit daya
Rangkaian Mekanisme pembangkit Daya
PCB ( printed circuit board ) 2 x 25 mm
Pipa kepala
Pipa pembatas 25 x 1 mm
Selongsong 16 x 90 mm
Kawat kumparan
17
![Page 19: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/19.jpg)
Rangkaian kumparan pada mekanisme pembangkit daya
Susunan 1 Susunan 2 Susunan 3
18
![Page 20: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/20.jpg)
Berikut adalah jumlah lilitan pada setiap susunan
3000 lilitan
1500 lilitan
1500 lilitan1000 lilitan
1000 lilitan
1000 lilitan
Susunan 1 Susunan 2 Susunan 3
19
![Page 21: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/21.jpg)
Mekanisme pembangkit daya
Mekanisme pembangkit daya
Tongkat pendorong
BearingDisc
Motor DC
Penyearah tongkat pendorong
20
![Page 22: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/22.jpg)
susunan 1 susunan 2 susunan 3
D 0.10
D 0.12
D 0.14
Berikut adalah variasi yang akan dibandingkan :
21
![Page 23: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/23.jpg)
ANALISA DATA
y y² ∑ y² avarage rms
0 7,6 57,76 67096,24 67,09624 8,191229
0,004 7,4 54,76
0,008 7,2 51,84
............ ...... ........
............ ...... ........
Berikut adalah cara pengolahan data yang didapat dari digital osciloscope :
2250
2
yrms
22
![Page 24: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/24.jpg)
4.1.2.1 Grafik pengaruh variasi susunan kumparan
terhadap voltase yang dibangkitkan untuk diameter
0.10
grafik D 0.1
0
2
4
6
8
10
12
0
0.3
0.6
1
0.9
1
1.2
2
1.5
2
1.8
2
2.1
3
2.4
3
2.7
4
3.0
4
3.3
4
3.6
5
3.9
5
time (s)
vo
ltase (
Vo
lt)
susunan 1
susunan 2
susunan 3
ANALISA DATA
D 0.10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
susunan 1 susunan 2 susunan 3
Susunan
Vo
ltase (
mm
)
D 0.10
23
![Page 25: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/25.jpg)
Grafik pengaruh variasi susunan kumparan terhadap
voltase yang dibangkitkan untuk diameter 0.12
ANALISA DATA
D 0.12
0
1
2
3
4
5
6
7
susunan 1 susunan 2 susunan 3
Susunan
Vo
ltase (
Vo
lt )
D 0.12
0
2
4
6
8
10
12
0
0,3
04
0,6
08
0,9
12
1,2
16
1,5
2
1,8
24
2,1
28
2,4
32
2,7
36
3,0
4
3,3
44
3,6
48
3,9
52
Vo
lta
se
(V
olt
)
time (s)
Grafik D 0.12
susunan 1
susunan 2
susunan 3
24
![Page 26: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/26.jpg)
Grafik pengaruh variasi susunan kumparan terhadap
voltase yang dibangkitkan untuk diameter 0.14
ANALISA DATA
D 0.14
0
1
2
3
4
5
6
susunan 1 susunan 2 susunan 3
Susunan
Vo
ltase (
Vo
lt )
D 0.14
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,2
96
0,5
92
0,8
88
1,1
84
1,4
8
1,7
76
2,0
72
2,3
68
2,6
64
2,9
6
3,2
56
3,5
52
3,8
48
Vo
lta
se
(V
olt
)
time (s)
Grafik D 0.14
susunan 1
susunan 2
susunan 3
25
![Page 27: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/27.jpg)
Grafik pengaruh variasi diameter kawat terhadap
voltase yang dibangkitkan untuk susunan 1
ANALISA DATA
susunan 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D 0.10 D 0.12 D 0.14
Diameter ( mm )
Vo
ltase (
Vo
lt )
susunan 1
0
2
4
6
8
10
12
0
0,2
84
0,5
68
0,8
52
1,1
36
1,4
2
1,7
04
1,9
88
2,2
72
2,5
56
2,8
4
3,1
24
3,4
08
3,6
92
3,9
76
Vo
lta
se
(V
olt
)
time (s)
grafik susunan 1
D 0.10
D 0.12
D 0.14
26
![Page 28: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/28.jpg)
Grafik pengaruh variasi diameter kawat terhadap
voltase yang dibangkitkan untuk susunan 2
ANALISA DATA
susunan 2
0
1
2
3
4
5
6
7
D 0.10 D 0.12 D 0.14
Diameter ( mm )
Vo
ltase (
Vo
lt )
susunan 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,2
76
0,5
52
0,8
28
1,1
04
1,3
8
1,6
56
1,9
32
2,2
08
2,4
84
2,7
6
3,0
36
3,3
12
3,5
88
3,8
64
Vo
lta
se
(vo
lt)
time (s)
grafik susunan 2
D 0.10
D 0.12
D 0.14
27
![Page 29: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/29.jpg)
Grafik pengaruh variasi diameter kawat terhadap
voltase yang dibangkitkan untuk susunan 3
Grafik susunan 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0
0.2
8
0.5
7
0.8
5
1.1
4
1.4
2
1.7
1.9
9
2.2
7
2.5
6
2.8
4
3.1
2
3.4
1
3.6
9
3.9
8
time (s)
Vo
ltase (
vo
lt)
D 0.10
D 0.12
D 0.14
ANALISA DATA
susunan 3
0
0.5
1
1.5
2
2.5
D 0.10 D 0.12 D 0.14
Diameter ( mm )
Vo
ltase (
Vo
lt )
susunan 3
28
![Page 30: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/30.jpg)
Berikut adalah komparasi voltase bangkitan pada mekanisme pemanen energi
getaran dalam variasi diameter kawat kumparan dan susunannya.
Voltase
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
susunan 1 susunan 2 susunan 3
Susunan
Vo
ltase (
Vo
lt )
D 0.10
D 0.12
D 0.14
susunan 1 susunan 2 susunan 3
D 0.10 8.06 6.05 2.01
D 0.12 6.55 5.26 1.24
D 0.14 5.11 4.44 0.046
ANALISA DATA
29
![Page 31: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/31.jpg)
Perhitungan Teoritis
• Dari putaran motor dalam pengujian didapatkan nilai
CPM sebesar 885 rad/min dengan menggunakan
stroboscope. Dari data ini kita bisa mencari kelajuan
magnet dengan persamaan :
Xfv 2
Dimana :
X = 10mm ,dan
f = CPM/60
= 14,75
Sehingga :
v = 14,75/s x 40 mm
= 0,59 m/s
Contoh perhitungan kelajuan magnet
ANALISA DATA
30
![Page 32: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/32.jpg)
Perhitungan TeoritisContoh perhitungan nilai kuat medan magnet
Misalkan untuk mekanisme pembangkit daya dengan
diameter kumparan 0.10 mm pada susunan 1, yakni jumlah
lilitan adalah 3000
Diketahui :
L = 14 mm
N = 3000 lilitan
I = 3.4 Ampere
μ0 = 12,56 x 10-7 Wb/A.m
dari persamaan selenoida dapat kita ketahui nilai kuat medan
magnet sebagai berikut :
L
INB 0
B = 12,56x10-7 Wb/A.m 3.4 A 3000 / 0.014 m = 0.915 wb/m²
ANALISA DATA
31
![Page 33: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/33.jpg)
Contoh perhitungan voltase bangkitan
Untuk menghitung voltase bangkitan digunakan persamaan
dari hukum faraday yang dapat dinyatakan sebagai :
LBind
ε ind = 0,915 Wb/m² 150.72 m 0,59/s
ε ind = 81.37 Volt
ANALISA DATA
susunan 1
B ℓ V E
D (0.10) 0,915085714 150,72 0,59 81,37381
D (0.12) 0,880097143 150,72 0,59 78,26246
D (0.14) 0,850491429 150,72 0,59 75,62978
susunan 2
B ℓ V E E total
D (0.10) 0,081012 75,36 0,59 3,601988 7,203976
D (0.12) 0,069977143 75,36 0,59 3,111352 6,222703
D (0.14) 0,064594286 75,36 0,59 2,872017 5,744034
susunan 3
B ℓ V E E total
D (0.10) 0,053828571 50,24 0,59 1,595565 4,786695
D (0.12) 0,043062857 50,24 0,59 1,276452 3,829356
D (0.14) 0,02512 50,24 0,59 0,744597 2,23379132
![Page 34: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/34.jpg)
Perhitungan Teoritis
susunan 1 susunan 2 susunan 3
D 0.10 81,37 7,203975898 4,786694949
D 0.12 78,26 6,222703433 3,829355959
D 0.14 75,62 5,744033938 2,233790976
ANALISA DATA
33
![Page 35: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/35.jpg)
Diameter kawat
kumparansusunan
Pengujian Teori
voltase
(volt)Voltase
0.10 mm
1 8.06 81.37
2 6.55 7.20
3 5.11 4.78
0.12 mm
1 6.05 78.26
2 5.27 6.22
3 4.44 3.82
0.14 mm
1 2.01 75.62
2 1.25 5.74
3 0.047 2.23
ANALISA DATA
Berikut adalah perbandingan voltase bangkitan pada
mekanisme pemanen energi getaran dalam pengujian dan
perhitungan teoritisnya
33
![Page 36: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/36.jpg)
Kesimpulan
1. Secara teori dan pengujian susunan kumparan yang memiliki
daya terbesar adalah pada susunan 1. Hal ini disebabkan
karena jumlah lilitan pada susunan satu tidak terbagi ( seri ).
Sehingga sesuai dengan perumusan kuat medan magnet dan
hukum faraday yakni, semakin banyak jumlah lilitan., maka
semakin besar pula voltase bangkitan yang dihasilkan.
2. Dalam percobaan bahwa semakin besar diameter kawat
kumparan maka akan semakin rendah daya listrik yang
dibangkitkan pada mekanisme. Dalam hal ini adalah pada
diameter kumparan sebesar 0.01 mm
3. Pada susunan 1, memiliki pola range yang terbesar.
Dibandingkan dengan pola range pada susunan 2 dan
susunan 3.
4. Voltase bangkitan yang didapat pada perhitungan memiliki
nilai yang lebih besar dibandingkan dengan voltase
bangkitan yang didapat pada pengujian, hal ini diakibatkan
karena pada pengujian terdapat kerugian – kerugian yang
diakibatkan oleh hambatan pada kumparan dan induktornya.
34
![Page 37: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/37.jpg)
Kesimpulan
Saran yang diberikan pada tugas akhir ini, demi
tersempurnanya penelitian selanjutnya, diantaranya :
1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapat
mengetahui besarnya arus listrik dari mekanisme yang
sama dengan menggunakan alat ukur yang lebih teliti
dibandingkan dengan multimeter.
2. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapat
mengetahui lebih lanjut tentang susunan dan ukuran
diameter kawat kumparan pada mekanisme yang lebih
efisien untuk mendapatkan daya listrik yang lebih besar.
35
![Page 38: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/38.jpg)
Mohon maaf apabila ada kesalahan
TERIMA KASIH
36
![Page 39: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/39.jpg)
susunan 1
μ i N ℓ B
D (0.10) 0,000001256 3,4 3000 0,014 0,915086
D (0.12) 0,000001256 3,27 3000 0,014 0,880097
D (0.14) 0,000001256 3,16 3000 0,014 0,850491
susunan 2
μ i N ℓ B B total
D (0.10) 0,000001256 3,01 1500 0,07 0,081012 0,162024
D (0.12) 0,000001256 2,6 1500 0,07 0,069977 0,139954
D (0.14) 0,000001256 2,4 1500 0,07 0,064594 0,129189
susunan 3
μ i N ℓ B B
D (0.10) 0,000001256 1,5 1000 0,035 0,053829 0,107657
D (0.12) 0,000001256 1,2 1000 0,035 0,043063 0,086126
D (0.14) 0,000001256 0,7 1000 0,035 0,02512 0,05024
![Page 40: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/40.jpg)
B.1 Range Voltase pada oscilloscope susunan 1 pada
diameter 0.10
![Page 41: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/41.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 2 pada
diameter 0.10
![Page 42: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/42.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 3 pada
diameter 0.10
![Page 43: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/43.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 1 pada
diameter 0.12
![Page 44: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/44.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 2 pada
diameter 0.12
![Page 45: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/45.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 3
pada diameter 0.12
![Page 46: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/46.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 1 pada
diameter 0.14
![Page 47: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/47.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 2 pada
diameter 0.14
![Page 48: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/48.jpg)
Range Voltase pada oscilloscope susunan 3 pada
diameter 0.14
![Page 49: SidangTugas Akhir Bidang Studi : Desain Studi Pengaruh ... · Konduktivitas dan tahanan listrik; Hukum Ohm ... antara perbedaan potensial ... getaran dalam variasi diameter kawat](https://reader030.vdokumen.com/reader030/viewer/2022013114/5c7f9fea09d3f257328ba240/html5/thumbnails/49.jpg)
Kajian Pustaka
L
INB 0
β₁≈∏ dan β₂≈0, maka akan menghasilkan
)sin(2
0
dL
INdB
Gambar medan magnet pada titik P yang terletak pada sumbu solenoid
Rangkaian selenoid
Dapat diintegralkan menjadi
9