LAPORAN PENELITIAN ILMIAH
PEMANFAATAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
SEBAGAI SUMBER LISTRIK ALTERNATIF
Oleh:
Christopher Darius XIIA5
05
SMA SANTA LAURENSIA
JALAN SUTERA UTAMA NO 1
Kata pengantar
Puji syukur kami hantarkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas penyelesaian laporan projek ini. Laporan ini dihasilkan dari project tahunan yang berjudul “PEMANFAATAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK SEBAGAI SUMBER LISTRIK ALTERNATIF”. Melalui laporan ini, saya berharap laporan ini dapat berguna sebagai bacaan dari hasil penelitian yang kita terapkan. Harapan saya dari laporan ini yaitu untuk para siswa dan guru yang akan melakukan project IPA tahunan SMA Santa Laurensia untuk kedepannya.
Dalam kesempatan ini, saya juga ingin berterima-kasih kepada beberapa pihak yang telah membantu dan mendukung saya dalam penyelesaian project IPA tahunan kami. Pihak-pihak yang bersangkutan, sebagai berikut:
1. Bapak Theja Kurniawan selaku Kepala SMA Santa Laurensia yang telah memberikan kami kesempatan untuk membuat dan melaksanakan penelitian ini dengan baik.
2. Bapak Kelvin Djajalaksana selaku Pembimbing utama saya, dan guru-guru fisika lain yang turut memberikan masukan maupun komentar mengenai project saya.
3. Pihak-pihak lainnya yang selalu mendukung dan membantu saya.
Saya memohon maaf jika ada kekurangan ataupun kesalahan yang tertera dari laporan project ini. Kritik maupun saran Anda akan sangat berarti. Terima kasih saya sampaikan kepada segala pihak yang membantu. Semoga laporan ini dapat bermanfaat kepada para pembaca
Jakarta,2 November 2014
DAFTAR ISI
1.1 latar belakang ……….…... 3
1.2 Tujuan penelitian ………...……….3
1.3 Rumusan masalah ……….. 3
1.4 Batasan permasalahan ………..….. 3
1.5 Variable..………..…... 4
1.6 Hipotesis ………..…... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ……….….….… 5
2.1 Tinjauan tentang gelombang elektromagnetik …...……….…….….….. 5
2.2 Tinjauan tentang listrik ……….……….………...….…... 6
2.3 Tinjauan tentang antenna ……….…….…6
III. METODOLOGI PENELITIAN ……….…. 7
3.1 Alat dan bahan ………...……….……. 7
3.2 Tahapan penelitian ……….…….. 7
3.3 Prosedur ……….…….. 8
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ……….…….. 9
4.1 Data …….………...……….……..9
4.2 Analisis data ….……….….…...10
V. PENUTUP ……….…...11
5.1 Kesimpulan ……….………….... 11
5.2 Saran ………... 11
DAFTAR PUSTAKA ……….……. 12
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Berlakang
Setiap hari kita selalu menggunakan Hp, lampu, komputer , WIFI ,dan alat elektronik lainnya. Benda-benda tersebut memiliki kesamaan yaitu memancarkan gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik ini sebagian besar tidak dapat di lihat maupun dirasakan secara langsung. Maka karena itu saya ingin membuat sebuah alat yang dapat mengubah gelombang elektromagnetik ini menjadi listrik.
Dalam project ini, saya akan membuat sebuah alat yang dapat mengubah gelombang elektromagnetik menjadi listrik. Selain itu saya akan membandingkan 3 jenis antenna yang digunakan seperti antenna WIFI, TV, dan coil (spiral). Ketiga jenis antenna ini akan saya test guna mencari keefisienan dan kelebihan dari masing-masing antenna.
1.2
Tujuan
Tujuan saya dalam membuat project ini adalah:
1. Memanfaatkan energi yang berasal dari gelombang elektromagnetik sebagai sumber energi alternatif
2. Membuat sumber daya listrik baru yang ramah lingkungan.
1.3
Permasalahan
Permasalahan dari project ini adalah:
1. Bagaimana cara mengubah gelombang elektromagnetik menjadi listrik? 2. Jenis antenna manakah yang dapat menangkap gelombang paling banyak?
1.4
Batasan masalah
Batas permasalahan dari project ini adalah:
1. Penelitian ini akan di lakukan selama satu semester dan dalam lingkungan SMA Laurensia
2. Bahan bahan yang saya gunakan merupakan bahan yang umum yang dapat di jangkau oleh siapaun
Dalam penelitian ini saya akan gunakan variable antenna. Karena antenna akan sangat mempengaruhi banyaknya dan panjang gelombang yang ditangkap.
Antenna yang akan saya bandingkan adalah sebagai berikut: 1. WIFI (6CM)
2. TV
3. Coil (1,5 M)
1.6
Hipotesis
Hipotesis saya adalah bahwa alat yang saya buat ini akan bekerja dengan baik dan Antenna yang dapat menangkap paling banyak gelombang adalah antenna WIFI.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan tentang gelombang elektromagnetik
Gambar 2.1.1 | Bentuk Gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik (EM) adalah gelombang yang dapat merambat di medium apapun termasuk ruang hampa. Gelombang ini memiliki kecepatan yang konstan yaitu kecepatan cahaya. Gelombang
Gambar 2.1.2 | Jangkauan gelombang elektromagnetik
2.2 Tinjauan tentang listrik
Listrik dapat di bagi menjadi 2 tipe yaitu AC dan DC. Listrik AC merupakan listrik yang berarus bolak-balik sedangkan listrik DC searah. Jenis listrik AC sangat umum digunakan seperti Indonesia dimana PLN menggunakan Sistem AC untuk menyalurkan listrik ke seluruh daerah. Sedang kan listrik DC di aplikasikan ke baterai/ aki yang biasanya untuk jam, mobil, dan telepon genggam.
Penelitian yang saya lakukan ini akan mengaplikasikan kedua sistem tersebut. Listrik yang AC berasal dari antenna akan di ubah ke DC karena adanya pengaplikasian Dioda dalam design sirkuit tersebut.
2.3 Tinjauan tentang antenna
Antenna merupakan sebuah alat yang dapat menangkap gelombang elektromagnetik dan mengubahnya menjadi signal listrik. Hal ini yang membuat signal radio dapat di transmisi. Selain itu gelombang yang di tangkap sangat di pengaruhi oleh panjang antenna seperti signal wifi hanya dapat di tangkap oleh antenna yang panjang nya berkelipatan 2 dan 3 karena panjang gelombang wifi adalah 12 sehingga dapat menggunakan antenna yang panjang nya 1,2,3,4,6,8,10,12cm dst.
Antenna pada umumnya bekerja dengan cara menangkap Gelombang elektromagnetik dan mengubahnya menjadi gelombang AC pada sebuah rangkaian listrik. Gelombang tersebut bisa berupa data maupun noise.
Antenna yang di gunakan pada penelitian ini adalah antenna TV, WIFI , dan COIL.
Ketiga antenna tersebut saya pilih karena memiliki panjang yang berbeda sehingga dapat menangkap gelombang yang berbeda.
3.1
Alat dan bahan
Alat dan bahan yang di gunakan dalam penelitian ini adalah
Multi tester
Papan pcb
Bor
Kapasitor 100nF
Schottky diode
Kapasitor polar
LED
3 jenis antenna ( WIFI, TV , dan coil )
Kabel tembaga
Computer
Spidol hitam permanen
Lampu fluorescent danlampu kuning
Kamera Pencapit buaya
3.2
Tahap penelitian
1. Research
Research ini akan di lakukan mengunakan baik internet, buku , maupun konsultasi dengan guru ahli.
2. Product making
Saya juga akan membuat prototype yang akan menjadi komponen utama penelitian.
3. Product testing
Pengetesan alat dengan beberapa variasi agar bisa menarik kesimpulan dan membuktikan alat ini dapat bekerja.
3.3Prosedur
Prosedur dari penelitian ini antara lain:
- Pembuatan alat
1. Mendesign alat untuk mengubah gelombang elektromagnetik ke listrik.
2. Melakukan simulasi menggunakan software untuk melihat apakah alat ini akan bekerja
Research
Collecting
materials
3. Menggambarkan alat ini ke papan pcb kosong menggunakan spidol permanen
4. Mereaksikan pcb sehingga tembaga yang tidak di lindungi dengan spidol permanen akan bereaksi dan hilang.
5. Membor bagian yang akan di pasang komponen(diode dan kapasitor) 6. Memasang komponen dan menyolder alat.
7. Selesai
- Pengetesan alat
1. Memasang antenna WIFI/TV/coil
2. Menggunakan multimeter untuk melihat voltase 3. Mencatat data
4. Menganalisa data
5. Mengulang prosedur sebanyak 3 kali untuk setiap variable
BAB IV
DATA DAN ANALISA
4.1 DATA
Data yang di dapat dalam peneilitan ini adalah:
Design alat :
Data perbandingan tegangan yang di dapat:
Gambar 4.1.2| Alat pengubah gelombang elektromagnetik.
Experiment TV WIFI COIL
1#
34.9 172.9 Lampu
Fluorescent
Lampu kuning
24.8 13.9
2# 31.0 186.4
3# 31.7 186.9
4.2ANALISIS DATA
Dari data di atas antenna wifi memiliki tegangan yang paling tinggi lalu TV dan coil. Hal ini menunjukan bahwa antenna WIFI merupakan antenna terbaik untuk alat ini. Data ini dapat berubah-ubah tergantung pada lokasi pengambilan data. Seperti dalam penelitian ini yang mengambil data di area sekolah Santa laurensia. Area sekolah memiliki Jaringan Wi-Fi yang sangat kuat sehingga membuat antenna Wi-Fi mengungguli antenna lainnya. Jika penelitian ini di lakukan ditempat seperti di area pemancar signal TV maka data antenna TV bisa saja lebih besar dari pada Wi-fi.
Data eksperimen yang menggunakan antenna Coil pada lampu menghasilkan listrik yang konstan sehingga tidak berubah-ubah. Hal ini di sebabkan karena lampu terebut tidak digunakan sebagai media penyaluran data sehingga tidak ada variasi pada gelombang tersebut.
Selain itu data tesebut membuktikan bahwa alat ini bekerja walaupun tegangan yang didapat dari alat ini sangat lah kecil sehingga tidak dapat di gunakan untuk alat elektronik yang membutuhkan energy yang besar. Alat ini bisa di aplikasikan untuk skala kecil seperti kunci mobil, remote tv, kalkulator, dll
BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dari penelitian ini kita bisa melihat bahwa alat ini dapat bekerja dengan cukup baik. Hal ini dibuktikan dengan adanya data yang didapat pada tahap pengujian. Dari ketiga variable yang di uji, dapat kita lihat bahwa antenna WIFI merupakan solusi terbaik untuk di jadikan antenna pada alat ini. karena antenna Wi-Fi dapat menghasilkan voltase yang paling besar yaitu 182.067 mV.
Penelitian ini dapat di bilang berhasil walaupun tegangan yang di dapat kecil. Jika saja waktu yang di berikan lebih lama, fasilitas, dan modal yang jauh lebih mendukung saya dapat mengatakan bahwa alat ini dapat dikembangkan lebih lanjut guna untuk menjadi sumber energy yang baru dan bersih.
5.2 SARAN
Saran yang dapat saya berikan pada peneliti selanjutnya adalah untuk menggunakan kapasitor dan antenna yang skalanya lebih besar dan bisa di teliti dengan memadukan bahan bahan yang lebih cangih seperti super capasitor atau rangkaian yang berbahan graphene. Maka besar kemungkinan listrik yang di dapat bisa lebih kuat dan lebih stabil.
DAFTAR PUSTAKA
Jacqualine, 2013Energy vortex, Alternative current and dirrect current
http://www.energyvortex.com/energydictionary/alternating_current_(ac)__direct_cur rent_(dc).html. Diakses pada tanggal 3 Oktober 2014
National Aeronautics and Space Administration ,2014, Electromagnetic waves
http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/waves2.html Diakses pada tanggal 3 Oktober 2014
Morin David, ,2011, Harvard university, Alectromagnetic waves.pdf
http://www.people.fas.harvard.edu/~djmorin/waves/electromagnetic.pdf Diakses pada tanggal 3 Oktober 2014
Departemen kelistrikan, 2013, Rutgers, Electromagnetic
E. J. Mastascusa,2002, Bucknell university, Diode
http://www.facstaff.bucknell.edu/mastascu/elessonshtml/diodes/Diode1.html
Diakses pada tanggal 7 Oktober 2014
Wolfs Frank, 2011, Rocheter university, Capacitor and dielectric
http://teacher.nsrl.rochester.edu/phy122/Lecture_Notes/Chapter27/chapter27.html
Diakses pada tanggal 7 Oktober 2014
