SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Sains
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Sistem Pengembangan dan Modifikasi Alat Orientasi Pressing Magnet Anisotropi
Kategori : Skripsi
Nama : Lasmini Sihombing
Nomor induk mahasiswa : 100801050
Program studi : Sarjana (S1) Fisika Departemen : Fisika
Fakultas : Matematika Dan Ilmu pemgetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di Medan, 12 Agustus 2014
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Marhaposan Situmorang
PERNYATAAN
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT ORIENTASI PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang didalamnya terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 12 Agustus 2014
PENGHARGAAN
“Bersukacitalah dalam pengharapan, sabarlah dalam kesesakan, dan bertekumlah dalam doa” (Roma 12:12).Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmat dan anugerah kasihnya, kekuatan serta hikmat kebijaksanaan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi penelitian ini dan melanjutkan kehidupanku berikutnya.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi penulis. Penulis dengan segala kerendahan hati juga mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku pembimbing danselaku Ketua
Jurusan Fisika FMIPA di Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan masukan dan nasihat kepada penulis serta telah bersedia meluangkan waktunya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
2. Bapak Dr. Achiar Oemry selaku pembimbing penulis di P2F LIPI yang telah memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas akhir ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk penulis,sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
3. Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Si selaku Sekertaris Jurusan Fisika FMIPAUniversitas Sumatera Utara serta seluruh dosen, staf/karyawan Departemen Fisika.Penulis mengucapkan terimakasih.
4. Bapak Tuaraja Simbolon, S,Si. M.Si selaku dosen wali saya,yang telah memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas akhir ini, Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
5. Para peneliti di LIPI Serpong, yang telah banyak membantu penulis, Bapak Prof. Perdamean Sebayang, Ibu Ani, Bapak Dr.Bambang, Dr.Prabowo, Ibuayu, Dr. Nenen, Pak Prof. Masno Ginting, Pak Dr. Priyo, Pak Dr. Suhan,
6. staf/karyawan P2F LIPI Serpong, yang tidak dapat penulis ucapkan satu persatu. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
7. Terimakasih buat mama saya Rumenta Simanjuntak, Maruba Sihombing S.pd, Sri Atengenana Gultom S.Pd, dan semua keluarga yang sangat saya cintaidan sayangi, terimakasih atas kasih sayang, kesabaran, pengorbanan, doa dan motivasi yang diberikan kepada penulis.
8. Terima kasih buatteman seperjuangan saya Physics Inside 2010, Juli, ryadi, Maisyarah, Faisal, Layla, Lamhot, Ataran, Marisa, Samuel, Lya, Ruth Mentari, Theresya, Citra, Eka, Usy, Dahniar, memberi nasehat, pengalaman, waktu, dan semangat kepada penulis selama penelitian. Buat Jantiber Siburian yang selalu memberikan dukungan, motivasi, dan yang selalu setia membawakan saya dalam doa. Penulis mengucapkan banyak terimakasih. 9. Seluruh anggota IkatanMahasiswaFisika (IMF) USU penulismengucapkan
terimakasih atas kerjasamanya selama perkuliahan.Adik-adik saya Sulistra, Tika, Bora, Nelson, Kristin, Niko, Lektro, serta yang lainnya, terima kasih untuk semua bantuan, dukungan, cerita dan pengalaman selama ini, kalian
akan selalu dihati.
10. Seluruh teman saya ALLSTAR SMA St.PETRUS Sidikalang yang banyak mendukung dan banyak memberikan semangat. Penulis mengucapkan terimakasih.
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT
ORIENTASI PRESSING MAGNET ANISOTROPI
ABSTRAK
Telah dilakukam pengembangan dan modifikasi system orientasi pressing magnet yaitu dengan memfokuskan atau mengoptimalkan medan magnet. Dengan mengetahui klasifikasi material magnet, maka akan lebih mudah untuk memilih bahan magnet yg stuktur kristalnya acak atau searah. Magnet acak disebut magnet isotropi dan magnet yang terarahkan disebut magnet anisotropi. Alat yang diperlukan untuk menyearahkan magnet inilah yang dinamakan mesin orientasi pressing magnet. Alat press terorientasi ini yang akan didesain dan kembangkan untuk menyearahkan medan magnet. pengembangannya yaitu dengan memberikan tambahan poll besi dan topi besi pada koil. Dimana sebelum alat di modifikasi, hanya menghasilkan kuat medan magnet sebesar 800 Gauss pada kuat arus 15 A, sedangkan setelah dimodifikasi dan dikembangkan mengahsilkan kuat medan magnet 12000 Gauss pada kuat arus 8 A. Untuk melihat kuat medan magnet (Fluks Density) yang mengalir menggunakan sensor efek Hall (gaussmeter) dan sebagai sumbar daya nya menggunakan constan current yang dilakukan secara manual, tujuan menggunakan constan current adalah agar arus selalu stabil meskipun tegangan berubah-ubah. Dimana, dengan memberikan kuat arus, dan memperbanyak lilitan koil, bubuk material magnet akan dikompaksi/ dipadatkan dengan terlebih dahulu disearahkan arah kristal partikelnya dengan medan magnet. Bahwa semakin besar tegangan inputan yang diberikan, semakin besar karakteristik magnet yang dihasilkan.
ORIENTATIONPRESSINGTOOLMAGNETANISOTROPY
DEVELOPMENT SYSTEM AND MODIFICATION
ABSTRACT
Pressing magnetic orientation system development with focussed or optimized magnetic field has been done. With knowing classification of magnetic materials, it will be easy to choose magnetic material which have random or oriented crystal structure. Random magnets called isotropy magnets and oriented magnets called anisotropy magnets.The magnets pressing machine whose used to magnetics oriented. Where before the tool in the modification, only produces a magnetic know magnetic field strength (flux density) which flows using a Hall effect sensor (Gaussmeter) and its use as a manual power boast constan current, constant current are used tovoltage stabilizer although its value always change over. With giving a voltage and multiply the coil windings, powder will be compacted / densificated with cristal oriented at magnetic field the first. by first rectified the direction of crystal particle with a magnetic field. The result show that larger tinput voltage which will be give, also have obtained larger magnetics characteristic.
DAFTAR ISI
2.4 Dua Kawat Penghantar Sejajar 10
2.5 Hukum Bior-Savart 12
2.6 Medan Magnet Pada Kawat Melingkar 14
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 31
3.1.1 Tempat pebelitian 31
3.1.2 Waktu Pelitian 31
3.2 Diagram Blok 31
3.3 Prinsip Kerja Alat 32
3.4 Prinsip Kerja Power Supply 33
3.5 Prinsip Kerja Constan Current 33
3.6 Perancangan Alat Poll Besi 34
3.7 Perancangan Alat Topi Besi 35
3.8 Pola Distribusi Medan Magnet 36
3.9 Metode Pengukuran Perbandingan Kuat Medan Magnet Dari Alat Orientasi Pressing 37
4.2 Pengukuran Gelombang Ripple dari Power Supply 45 Dan Constan Current
4.3 Hasil pengukuran RL
4.3.1 Pengukuran Hambatan 46 4.3.2 Pengukuran Induktansi 47 4.4 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet 47
4.4.1 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Pada Alat Orientasi Pressing 48 4.4.2 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Tanpa Inti Besi 48 4.4.3 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Inti Besi 49 4.4.4 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
4.4.5 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Topi Besi 50 4.4.6 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 3 cm ϕ = 1,3 cm 50 4.4.7 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 5 cm ϕ = 1,3 cm 51 4.4.8 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 13 cm ϕ = 0,9 cm 51 4.5 Proses Orientasi 52 4.6 Proses Kompaksi 53 4.7 Perbandingan Kuat Medan Magnet Pada Proses
Orientasi Dan Tanpa Orientasi 53 4.8 Pembahasan 54
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 56
5.2 Saran 56
Daftar Pustaka 57
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
4.1 Hasil Pengujian Regulasi Pada Power supply 44 4.2 Hasil Pengujian Regulasi Pada Constan Current 44
4.3 Pengukuran Hambatan Pada Koil 46
DAFTAR GAMBAR
2.11 Kerapatan Fluks VS Kekuatan Medan magnet 20
2.12 Perilaku B VS H 21
2.13 Arah Domain Bahan Tanpa Medan Magnet 25
2.14 Arah Domain Bahan Dengan Medan Magnet 24
2.15 Konversi AC ke DC 27
3.1 Diagran Blok Rangkaian 31
3.2 Prinsip Kerja Alat Orientasi Pressing 33
3.3 Arah Fluks Magnet Pada Poll Besi 34
3.4 Arah Fluks Magnet Pada Topi Besi 35
3.5 Desain Pengembangan Alat Orientasi Pressing 37 3.6 Diagram Blok Pengukuran Ripple Power Supply 38 3.7 Diagram Blok Pengukuran Ripple Constan Current 38 3.8 Diagram blok Pengukuran Regulasi Power supply 38 3.9 Diagram Blok Pengukuran Regulasi Constan Current 39 3.10 Maping Distribusi Medan Magnet Tanpa Inti Besi 39
3.11 Diagram Blok Pengukuran Tanpa Inti besi 39
3.12 Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Inti Besi 40 3.13 Diagram Blok Pengukuran Dengan Inti Besi 40 3.14 Maping Distribusi Medan Magnet Poll Besi 41 3.15 Diagram Blok Pengukuran Dengan Poll Besi 41 3.16 Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Topi Besi 41 3.17 Diagram Blok Pengukuran Dengan Topi Besi 42 3.18 Diagram Blok Pengukuran Medan Magnet Dengan Alat
Cetak 42
3.19 Diagram Alir Percobaan 43
Constan Current 45
4.2 Grafik hambatan Pada Koil 46
4.3 Grafik kuat Medan magnet Luar (H) pada pengukuran
Kuat Medan magnet 48
4.4 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Tanpa
Inti Besi 48
4.5 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Inti Besi 49
4.6 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Poll Besi 49
4.7 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Topi Besi 50
4.8 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 3 cm dan ϕ = 1.3 cm 50
4.9 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 5 cm dan ϕ = 1.3 cm 51
4.10 Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 13 cm dan ϕ = 0.9 cm 51
4.11 Proses orientasi 52
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman Lamp
1. Hasil pengukuran Kuat medan magnet Pada Alat orientasi 59
