Laporan Prak.elka Koil Tesla 9v

(1)

LAPORAN

TUGAS BESAR

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA 1

MINI KOIL TESLA 9V

NAMA

: MOHAMMAD

: MOHAMMAD RIZKY SU

RIZKY SULAEMAN, M

LAEMAN, MUAMAR IQ

UAMAR IQBAL,

BAL,

MUHAMAD FAHRUR RADZI

NIM

: 1177070056, 11770700

: 1177070056, 1177070057, 1177070058

57, 1177070058

KELAS

: B-1

:

B-1

KELOMPOK

:

: 5

5 HARI,

HARI, TANGGAL

TANGGAL

:

: KAMIS,

KAMIS, 28

28 DESEMBER

DESEMBER 2017

2017

WAKTU

:

: 08.00

08.00 –

– 10.00 WIB

10.00 WIB

DOSEN/ASISTEN

:

: SLAMET

SLAMET INDRIYANTO,

INDRIYANTO, S.T

S.T

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2017

(2)

Tugas Besar

MINI KOIL TESLA 9V

Mohammad Rizky Sulaeman

(1177070056),

Muamar Iqbal Hamzah

(1177070057),

Muhamad Fahrur Radzi

(1177070058)

Kelompok 5 / Kamis, 28 Desember 2017

Email : rizkysulaiman@rocketmail.com, muamariqbal10@gmail.com, m_fahrurradzi@yahoo.com

Dosen/Asisten : Slamet Indriyanto, S.T

Abstract

Pada proyek kali ini kita membuat suatu rangkaian sederhana yang disebut "Tesla Coil". Tesla coil adalah jenis rangkaian transformator resonansi diciptakan oleh Nikola Tesla sekitar 1891 yang berfungsi untuk menghasilkan tegangan tinggi, rendah arus, frekuensi tinggi bolak listrik. Tegangan yang dihasilkan dapat mencapai lebih dari 20 kv yang sanggup membunuh manusia apabila ia tersambar tegangan setinggi itu. Lalu bagaimanakah proses pengerjaan, cara kerja, dan manfaat dari rangakaian tesla coil ini? kita akan menjelaskan pertanyaan tersebut di bab selanjutnya. (Kata kunci: Kumparan, Arus Tinggi, dan Elektromagnetik)

I. PENDAHULUAN

Kumparan Tesla merupakan resonansi listrik yang dirancang oleh penemu Nikola Tesla pada tahun 1891. Dalam pembuatannya, tesla koil digunakan untuk menghasilkan listrik arus bolak-balik arus tinggi, arus rendah, arus frekuensi tinggi. Tesla bereksperimen dengan sejumlah konfigurasi berbeda yang terdiri dari dua, atau kadang tiga, ditambah sirkuit listrik resonansi.

Tesla menggunakan sirkuit ini untuk melakukan eksperimen inovatif dalam penerangan listrik, pendar waktu , sinar X , fenomena arus bolak-balik frekuensi tinggi , elektroterapi , dan transmisi energi listrik tanpa kabel . Sirkuit koil Tesla digunakan secara komersial pada pemancar radio kilat untuk telegrafi nirkabel sampai tahun 1920an, dan peralatan medis seperti perangkatsinar elektroterapi d an sinar ungu . Saat ini penggunaan utama mereka adalah untuk pertunjukan hiburan dan pendidikan, walaupun kumparan

kecil masih digunakan sekarang sebagai detektor kebocoran untuk sistem vakum tinggi.

II. TEORIDASAR

Telsa Coil (Kumparan Tesla) adalah sejenis sirkuit transformator resonansi yang diciptakan oleh Nikola Tesla sekitar tahun 1891. Alat ini digunakan untuk menghasilkan tegangan tinggi (high voltage), arus pendek (low current), dan juga frekuensi tinggi dari arus listrik bolak-balik (high-frequency alternating current electricity). Tesla Coil menghasilkan arus yang lebih tinggi daripada sumber pengeluaran listrik tegangan tinggi lain, yaitu mesin

elektrostatis (Electrostatic Machine).

Tesla bereksperimen dengan sejumlah konfigurasi yang berbeda dan konfigurasi-konfigurasi itu terdiri dari dua, atau kadang-kadang tiga, berbagai macam sirkuit resonan listrik. Tesla menggunakan kumparan (coil) tersebut untuk melakukan eksperimen yang inovatif dalam pencahayaan yang bersumber dari listrik, fosforensi (phosphorescence),

X-ray, fenomena listrik yang berfrekuensi tinggi dari arus bolak-balik, terapi elektrik (electrotherapy), dan transmisi energi listrik tanpa kabel. Sirkuit Tesla Coil digunakan secara komersial di pemancar radiotelegrafi nirkabel "Sparkgap" sampai tahun 1920, dan juga untuk perlatan pseudomedical seperti elektroterapi dan peramban sinar violet. Sampai saat ini, fungsi utama dari Tesla Coil adalah untuk hiburan dan juga pendidikan. Nikola Tesla adalah seorang insinyur kelahiran Smiljan pada tanggal 9 Juli 1856 (pada saat itu bagian dari Kerajaan Austro-Hungarian, yang kini menjadi negara Yugoslavia). Tesla kuliah di Universitas Praha dan mulai tertarik dalam bidang fisika dan matematika. Tetapi, ketertarikan terhadap listrik membawanya ke arah yang berbeda. Tesla sempat menjadi ahli listrik di sebuah perusahaan telepon, dan disaat inilah ia menggagas "putaran medan magnet" (rotating magnetic field) yang seringkali melintas di pikirannya. Tesla pertama kali hijrah ke New York pada tahun

1884, dengan bermodalkan uang 4 sen dan kopor berisi beberapa artikel teknik yang dia tulis di Beograd dan paris, sebuah buku kumpulan puisi karyanya, dan beberapa kalkulasi teknik mesin terbang. Tesla juga sudah memiliki dasar-dasar pengembangan detail generator

aarus AC polyphase (dasar instalasi pembangkit listrik

Gambar 2. Desain awal koil tesla Gambar 1. Nikola Tesla

(3)

tenaga air di air terjun Niagara tahun 1895, serta sebagai mesin industri).

Berikut adalah gambar rangkaian dan skematik mini koil tesla :

Dalam pembuatan tesla coil (kumparan tesla) elektromagnetik pun dapat menjadi dasar teori yang dapat dijadikan referensinya. Elektromagnet adalah istilah yang digunakan dalam listrik untuk menciptakan medan magnet. Elektromagnet adalah bagian penting baik dalam motor listrik dan generator listrik. Kekuatan dari medan magnet-yang diciptakan oleh elektromagnet dapat bervariasi dari cukup lemah sampai sangat kuat. Sejumlah faktor, termasuk metode konstruksi dan kekuatan arus listrik, mempengaruhi kekuatan elektromagnet. Konsep dasar elektromagnet didasarkan pada fakta bahwa arus listrik yang mengalir melalui kawat menciptakan medan magnet yang lemah. Medan magnet di sekitar kawat lurus membentuk lingkaran magnetisme secara konsentris. Karena menciptakan medan magnet yang lemah, kawat lurus dapat dianggap sebagai bentuk paling dasar dari elektromagnet.

Elektromagnet dapat ditingkatkan dengan dengan bermain-main sedikit kekuatan. Karena mereka berfungsi dengan mengirimkan sinyal listrik melalui kawat melingkar, lebih banyak kawat dapat ditambahkan untuk membuat kumparan yang lebih besar dan dengan demikian meningkatkan daya. Kekuatan arus yang dikirim melalui kawat juga dapat ditingkatkan, yang juga akan meningkatkan

daya magnet. Membungkus kumparan logam di sekitar inti besi juga merupakan cara untuk meningkatkan kekuatan elektromagnet. Jika inti besi telah digunakan, yang lebih besar dapat dimasukkan.

III. METODOLOGI

 Waktu dan Tempat Praktikum Pukul : 14.00 WIB

Hari, Tanggal : Kamis, 7 Desember 2017 Tempat : Kost Alfaritzi

 Alat dan Bahan Alat

No. Nama Alat Jumlah

1 Solder 1 buah

2 Timah 0.8 mm Secukupnya

3 Attractor 1 buah

4 Tang Pemotong 1 buah

5 Multimeter 1 buah

6 Gergaji Besi 1 buah

Bahan

No. Nama Bahan Jumlah

1 PCB dot matrix 1 buah

2 LED 1 buah 3 Resistor 22k Ω 1 buah 4 Saklar SPST 1 buah 5 Baterai 9V 1 buah 6 Transistor BD139 1 buah 7 Heatsink 1 buah

10 Pipa Paralon 1/2 1 buah 8 Kawat Email 0.25-0.3 mm Secukupnya 9 Kawat Email 1 mm Secukupnya 11 Kabel Serabut Secukupnya 12 Lem Power Glue Secukupnya

 Prosedur Percobaan

a. Persiapan Pembuatan Mini Koil Tesla

Langkah pertama ialah mempersiapkan terlebih dahulu alat dan bahan, selanjutnya memotong pipa paralon ½ inch ± 11 cm. kemudian mulai memasang lilitan kawat email 0.3 mm pada paralon searah jarum jam, diawali dengan memberi lem power glue pada ujung paralon sebanyak ± 275 lilitan. Lilitan pada pipa paralon disebut lilitan sekunder.

Gambar 3. Rangkaian Mini Tesla Coil

(4)

b. Simulasi Mini Koil Tesla

Langkah selanjutnya ialah menyimulasikan rangkaian mini koil tesla pada project board, dengan merangkai sesuai dengan rangkaian tersebut.

c. Perangkaian Mini Koil Tesla

Setelah simulasi berjalan dengan baik, lalu menyiapkan PCB Dot Matrix dengan ukuran ± 7 ×

8. Gosok terlebih dahulu kaki komponen beserta bagian tembaga pcb. Kemudian merangkai komponen tersebut pada PCB Dot Matrix sesuai Gambar 5. Perhatikan komponen transistor, dimana sebelumnya memakai transistor 2N222 kemudian diganti dengan transistor Bd139 karena transistor 2N222 tidak memiliki Heatsink dan mengakibatkan overheat ketika dijalankan. Pada transistor Bd139, Basis berada pada kaki ke-3, kolektor pada kaki ke-2 sedangkan emitor pada kaki ke-1. Rangkaian dengan menyolder masing-masing komponen sesuai gambar pada pcb diaman kabel power negatif atau positif dipadang saklar dan memasang LED indikator. Setelah seluruhnya terpasang dengan baik dan rapih, pasang pipa koil sekunder dengan menggunakan lem. Dan pasang pula lilitan primer dengan melilitkan kawat email ukuran 1 mm sebanyak 3 lilitan pada pipa koil sekunder dan menyambungkan salah satu ujung kabel lilitan primer pada kolektor`transistor dan ujung lainnya pada kutub positif baterai. Setelah seluruhnya selesai, kemudian pengetesan kembali mini koil tesla tersebut dengan memasang baterai sebesar 9v. Apabila rangkaian berjalan dengan baik maka pembuatan Mini Koil

Tesla 9V telah selesai.

IV. HASIL DANA NALISIS

Setelah melakukan percobaan mini koil tesla dengan memakai transistor bd139 yang merupakan transistor berjenis NPN dengan lilitan kumparan sebanyak 275 lilitan sekunder dan 3 lilitan primer akan menghasilkan tegangan sekunder yang lebih besar daripada tegangan primer karena lilitan berjenis step-up. Dengan perbandingan Jumlah lilitan Primer

× Tegangan Primer = Jumlah lilitan Sekunder × Tegangan

Sekunder , akan menghasilkan tegangan sekunder yang lebih besar dari pada tegangan primer. Pada mini koil tesla 9V

ketika saklar telah dinyalakan maka LED indikator menyala dan koil tesla bekerja. Ketika lampu neon didekatkan pada kumparan maka lampu akan menyala walaupun tanpa

memakai kabel atau disebut wireless. Hal ini terjadi karena koil kumparan memancarkan radio elektromagnetik dengan radius tertentu. Tegangan yang dihasilkan oleh kumparan sekunder lebih besar daripada primer menyebabkan muatan listrik dapat terpancar dan menyalakan lampu neon.

Dalam perangkaiannya, mini koil tesla memakai transistor bd139 yang memiliki daya tahan panas lebih baik dari pada transistor 2N222. Dikarenakan transistor bd139 memakai heatsink sedangkan 2N222 tidak. Sesuai dengan datasheet transistor bd139 memiliki kemampuan dengan arus masuk maksimal 1,5 A. Mini koil Tesla 9V memakai sumber daya sebesar 9V baterai.

Prinsip kerja dari rangkaian Mini Koil Tesla 9V ialah Sirkuit yang dipakai adalah sirkuit slayer exciter. Sirkuit ini menggunakan sebuah transistor, resistor, dan LED (dioda). LED berfungsi sebagai indikator dari arus yang mengalir, dan juga untuk menghindari osilasi yang akan menuju ke Ground. Di dalam transistor terdapat 3 pins, yakni Basis, Emitor, dan Kolektor. Disaat base menerima arus yang sedikit, ini menutup sirkuit dan listrik mengalir ke coil primer. Namun, listrik akan menempuh jalur yang tidak memiliki hambatan sehingga ketika listrik dibiarkan mengalir dari kolektor ke emitor (hambatan = 0 Ω) itu akan menghentikan arus ke Basis karena terdapat nilai hambatan 22k Ω. Saat arus listrik berhenti mengalir ke Base, base akan membuka sirkuit lagi hingga resistor memberikan sedikit hambatan dari jalur Collector-Emitter, siklus ini berulang-ulang setiap detik. Kumparan primer mati ketika listrik berhenti mengalir. Saat hal ini terjadi, kumparan sekunder mengambil medan magnet dan mengubahnya kembali menjadi tegangan step-up dengan ribuan volt yang diproses olehnya. Maka terjadilah osilasi dari kumparan primer yang memberi tegangan kembali ke transistor untuk ‘menyetel’ atau mencapai hasil maksimum dari Slayer Exciter.

V. K ESIMPULAN

1. Koil Tesla merupakan penemuan ilmuan asal Kroasia bernama Nikola Tesla pada tahun 1891.

2. Mini Koil Tesla merupakan contoh bagian kecil dari Tesla Koil yang berfungsi untuk meradiasikan suatu muatan listik wireless.

3. Mini Koil Tesla termasuk pada transformator step up. 4. Mini Koild Tesla terdapat suatu kumparan primer –

skunder yang terus berosilasi setiap detiknya sehingga dapat memancarkan gelombang energi.

5. Transistor yang digunakan pada rangkaian mini koil tesla menghasilkan Fast-Switching setiap detik. Sehingga mengahasilkan sebuah Fulse.

6. Tegangan yang dihasilkan oleh kumparan/lilitas sekunder lebih besar daripada kumparan/lilitan primer karena lilitan skunder lebih banyak daripada lilitan primer yaitu 3 lilitan primer : 275 lilitan skunder. Gambar 5. Rangkaian Mini Tesla Coil

(5)

DAFTARPUSTAKA

Constable, George. Somerville, Bob .2003. A Century of Innovation: Twenty Engineering Achievements that

Transformed Our Lives. Joseph Henry Press

Carlson , W. Bernard. Tesla: Inventor of the Electrical Age .America.

Dommermuth-Costa, Carol .1994. Nikola Tesla: A Spark of Genius. Twenty-First Century Books.

Salim, Jeff. 2017. Wireless Power Transmission: How to Make a Tesla Coil. ( https://diyhacking.com/wireless-power-transmission-tesla-coil).

Raj, Aswinth. 2017. How to Make a Mini Tesla Coil 9V. (https://circuitdigest.com/electronic-circuits/how-to-make-a-mini-tesla-coil-9v).

Nama saya Muhamad Fahrur Radzi lahir di Purwakarta pada tanggal 4 Mei 1999 sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Riwayat pendidikan : SDI Al-Ghozali Purwakarta, MTsN 1 Purwakarta, SMKN 1 Purwakarta. Penjelasan sedikit menenai penulis : saya memiliki hobi mengoprek barang elektronik yang menurut saya menarik, dala olahraga saya senang bermain bola.

Foto 2x3 Harus diisi!!!

Nama saya Mohammad Rizky Sulaeman lahir di Bandung sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Penjelasan sedikit menenai penulis : Lahir pada tanggal 20 Maret 1998. Riwayat pendidikan : RA Daarun Nissa, SDN Cibaduyut 4, SMPN 38 Bandung, SMAN 17 Bandung. Saya telat masuk ke perguruan tinggi dengan mengambil PRODI Teknik Elektro di UIN SGD Bandung samapai sekarang. Hobi saya diantaranya bermain sepakbola, futsal, skateboard, hiking, dll.

Nama saya Muamar Iqbal Hamzah lahir di Cianjur, Jawa Barat sedang berkuliah di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Gunung Djati Bandung. Saya merupakan lulusan SMAN 21 Bandung. Selain bersekolah akademik saya mengikuti kegiatan diluar akademik. salah satu hobi saya yaitu olahraga futsal. saya merupakan olahragawan yang sangat memperhatikan kesehatan.