APLIKASI MEDAN MAGNET
DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
MEMBUAT BEL LISTRIK DENGAN BANTUAN
MEDAN MAGNET
Pembimbing :
Bapak Rahmulyo
Penyusun :
1. Avis Alfara
(XII MIA 3/04)
2. Indra Hernawan
(XII MIA 3/09)
3. Muhammad Mukhlasin Fatani
(XII MIA 3/14)
4. Muhammad Syadid Al Fauzi
(XII MIA 3/15)
5. Nur Rina Martyas Ningrum
(XII MIA 3/18)
6. Raden Al Huda Belva Adinata W
(XII MIA 3/20)
BAB I timbulnya suara). Bel listrik telah banyak dimanfaatkan manusia seperti yang digunakan sebagai bel rumah, bel sekolah, sebagai alaram, sirene mobil, dan macam-camam manfaat lainnya. Prinsip kerja bel listrik juga berkaitan dengan kemagnetan, dimana sifat kemagnetan yang dihasilkan adalah sementara karena bergantung pada energi listrik yang dihasilkan.
Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak benda yang mempunyai sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan bahan sering diukur oleh mudah tidaknya suatu bahan dipengaruhi oleh medan magnet. Medan magnet ini muncul pada suatu konduktor yang dialiri arus. Arus yang berubah terhadap waktu akan menimbulkan medan magnet yang berubah terhadap waktu dan menimbulkan medan listrik induksi. Jadi sifat kemagnetan dan kelistrikan dan terjadi bolak balik sebagai penyebab dan akibat, dan sering dinamakan sebagai medan elektromagnet. Penerapan medan magnet dan medan elektromagnet sudah sangat banyak dalam berbagai midang, misalnya bidang kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware komputer.
Pada makalah ini, akan dibahas cara pembuatan dan kerja bel listrik yang memanfaatkan sifat kemagnetan induksi dengan sumber energi adalah baterai.
1.2 Rumusan Masalah
Beberapa permasalah yang diangkat dalam penulisan makalah ini adalah;
1. Bagaimanakah cara pembuatan bel listrik?. 2. Bagaimanakah prinsip kerja bel listrik?.
1.3 Tujuan
Tujuan penulisan makalah ini adalah;
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Magnet
Magnet adalah suatu benda yang secara alami dapat menarik benda-benda lain yang terbuat dari bahan logam. Tidak semua bahan dapat ditarik oleh magnet, dimana bahan tersebut dapat digolongkan menjadi bahan paramagnetik, diamagnetik dan feromagnatik. Bahan-bahan feromagnetik terutama besi dan unsur-unsur transisi lainnya, sangat memperbesar medan magnet. Bahan-bahan yang lain hanya sedikit mempengaruhi medan magnet. Bahan feromagnetik mengandung domain-domain, atau wilayah-wilayah dengan atom yang sejajar, yang bekerja sebagai magnet-magnet batang yang kecil. Ketika domain-domain dalam sebuah benda disejajarkan satu sama lain, benda tersebut menjadi sebuh magnet. Penjajaran domain-domain dalam magnet permanen tidak mudah terganggu.
Sebagian besar bahan hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap suatu medan magnet yang tetap. Untuk mengetahu fenomena ini lebih lanjut, perhatikan sebuha solenoid yang sangat panjang atau toroida yang diletakkan dalam ruang vakum. Dengan arus yang tetap dalam kumparan, medan magnet pada titik tertentu didalam solenoida atau toroida adalah Bo, dimana subskrip o menunjukkan vakum. Jika inti solenoid diisi dengan suatu bahan, medan pada titik tersebut akan berubah menjadi suatu nilai B baru.
Magnet dapat memiliki dua atau lebih kutub, meskipun magnet harus memiliki setidaknya satu kutub utara dan satu kutup selatan. Kutub-kutub magnet dari jenis yang sama (utara atau selatan) tolak menolak satu sama lain, sementara kutub yang berbeda tarik-menarik satu sama lain.
dahulu disebut induksi magnetik, atau rapat fluks magnetik, dan biasanya hanya dikenal sebagai medan magnet.
2.2 Sumber Magnet
Dua jenis magnet yaitu magnet permanen atau alami dan magnet buatan yang memiliki sifat kemagnetan hanya sementara. Magnet alami dapat ditemukan di alam yaitu berupa batu magnet dan juga magnet bumi yang merupakan magnet terbesar. Sedangkan magnet buatan adalah magnet yang sengaja dibuat manusia untuk keperluan tertentu. Salah satu cara pembuatan magnet yang biasa yang lakukan adalah magnet induksi atau pembuatan magnet dengan memanfaatkan arus listrik.
Pada prinsipnya jika sebuah kumparan dialiri arus listrik, maka daerah disekitar kumparan tersebut memiliki medan magnet. Medan magnet dihasilan oleh muatan yang bergerak, dan tentu saja itu termasuk arus listrik. Arah medan magnet dari suatu kawat yang mengalirkan arus listrik dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan. Yaitu dengan cara menggenggam kawat, dimana ibu jari menyatakan arah arus, dan empat jari lain menyatakan arah medan magnet. Aturan yang sama dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnet untuk kawat melingkar berarus.
Gambar 1 Aturan tangan kanan untuk mencari arah medan magnet.
Pada sebuah kawat melingkar dengan jari-jari a dan N lilitan yang dialiri arus maka besarnya induksi magnet pada pusat lingkaran adalah
dengan :
Bp = induksi magnet di titik P (wb/m2)
i = kuat arus listrik (A)
a = jarak titik P ke kawat (m)
μ0 = permiabilitas hampa (4π.10-7 wb/Am)
2.3 Aplikasi Gaya Magnet pada Bel Listrik
Bel listrik adalah suatu alat yang mampu menghasilkan suara dari adanya perubahan energi listrik menjadi magnet (yang nantinya menimbulkan energi gerak yang berfungsi sebagai sumber pelaku timbulnya suara). Bel listrik yang dibuat dalam percobaan ini, memiliki dua bagian utama yaitu; sebuah besi yang dililiti kumparan, dan sebuah sumber bunyi (digunakan bel/lonceng sepeda). Ketika arus listrik dialirkan pada kumparan, maka besi akan bersifat magnet sehingga dapat menarik sebuah besi lain (pemukul), dan pemukul tersebut akan memukul bel sehingga terjadilah bunyi.
Magnet induksi yang dihasilkan sangat bergantung pada kuat arus (i), dan juga jumlah lilitan (N). Beberapa faktor yang juga mempengaruhi kuat medan magnet yang dihasilkan adalah jenis kawat yang digunakan sebagai solenoida dan bahan logam yang dililitkan kumparan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembuatan Bel Listrik
Gambar di bawah merupakan bel listrik sederhana dengan sumber energi listrik dari baterai kering atau dapat juga dengan menggunakan adaptor.
Bahan-bahan yang digunakan untuk mengkonstruksi bel ini energi listrik yang diberikan terlalu kecil maka bel listrik tersebut tidak dapat bekerja secara optimal atau bahkan tidak bekerja sama sekali. Namun jika energi listrik yang dialiri terlalu besar maka akan sangat berbahaya dan yang jelas bel listrik tersebut akan terbakar karena timbul energi panas yang berlebih. Untuk hal ini sangat tidak dianjurkan.
Untuk membuat bel listrik, beberapa komponen yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
1. Satu lembar papan kayu (ukuran 30x25 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm). 2. kawat tembaga 1 utas/tanpa penyambungan (berdiameter 1 mm, panjang 11
m).
3. 1 buah saklar/peyambung dan pemutus arus .
4. Satu buah baterai 9 volt atau adaptor yang memiliki rentang tegangan 9-18 volt.
5. Satu batang paku besi 9 inci.
6. 10-15 sekrup kecil atau paku kecil(paku triplek). Jumlah dapat disesuaikan dengan kebutuhan atau desain yg telah dibuat.
8. batang kayu berukuran batang spidol besar (atau sekitar berdiameter 1-1,5 cm).
9. Pelat besi yang dibuat menyiku 90 dejarat. Tebal pelat sekitar 1 mm. 10. Satu sekrup 1 inci beserta bautnya.
11. Satu sekrup berukuran 1,5 inci. 12. Satu buah bel atau lonceng.
13. Satu pelat besi tipis ukuran 1x15 cm (bisa didapatkan dari kaleng yang non-aluminium)
14. Satu pelat baja tipis ukuran 1x7 cm (bisa dari cutter bekas yang sudah ditumpulkan bagian mata pisaunya).
15. Dua buah sekrup kecil yang biasa digunakan pada alat-alat elektronik. Sedangkan alat yang dibutuhkan dalam pembuatan bel yaitu:
1. Tang (bisa tang lancip atau tumpul). 2. Palu.
3. Obeng minus dan plus ukuran kecil. 4. pisau kecil/pisau lipat.
5. gunting tumpul (gunting bekas). 6. solder beserta kawat timahnya. 7. mistar dan pensil.
Barangkali beberapa bagian yang perlu diberi keterangan lebih lanjut yaitu: 1. Mengenai kumparan yang nantinya berfungsi sebagai sumber medan
magnet. Kumparan dibuat dengan cara melilitkan kawat tembaga pada paku ukuran 9 inci. Banyaknya lilitan tergantung kebutuhan. Jika ingin menghasilkan medan magnet yang kuat namun membutuhkan energi listrik yang sedikit lebih, makan lilitan dibuat lebih banyak. Ringkasnya, jumlah lilitan minimal untuk sumber tegangan 9-18 volt dengan bahan kawat tembaga berdiameter 1 mm pada paku 9 inci adalah 200-300 lilitan.
3. Pada bagian kumparan, ujung paku 9 inci diberi penahan supaya kumparan tidak bergeser ketika didorong oleh lempengan besi. Penahan berupa lembaran aluminium yang dipasang vertikal dengan pemakuan untuk melekatkan pada papan.
3.2 Pembahasan
Prinsip kerja Bel Listrik
Ketika saklar ditekan (dalam keadaan on) hingga menutup rangkaian yang sebelumnya telah di hubungkan ke sumber arus listrik (baterai atau adaptor), arus listrik mengalir dari sumber arus listrik menuju interuptor (sekrup pada batang kayu) melalui kawat tembaga. Kemudian arus dilanjutkan menuju ke lempengan baja dan selanjutnya menuju ke kumparan (paku yang dililitkan kawat tembaga).
Adanya arus listrik yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik lempengan logam/besi tipis yang dilekatkan pada lempengan baja. Pada lempengan logam/besi ini kemudian dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai pemukul bel. Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja mengakibatkan kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga berbunyi.
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Beberap kesimpulan yang dapat diambil dari penulisan makalah ini adalah;
1. Proses pembuatan bel listrik dapat digunakan alat dan bahan sederhana yang dapat ditemukan di lingkungan seitar kita. Beberapa komponen penting yang perlu disiapkan adalah baterai, kawat kumparan dan bel atau lonceng.
2. Prinsip kerja bel listrik adalah ketika saklar ditekan, arus listrik mengalir dari sumber arus listrik menuju kumparan (paku yang dililitkan kawat tembaga). Adanya arus listrik yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik lempengan logam/besi tipis. Pada lempengan logam/besi ini kemudian dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai pemukul bel. Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja mengakibatkan kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga berbunyi
4.2 Saran
1. Dalam proses pembelajaran di sekolah, sebaiknya guru melakukan praktikum untuk merangcang bel listrik sederhana.
