MUSADDIK
03041181419016
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
David Akbar Pratama Medan Magnet Pada Solenoida
03041381320046
PRAKTIKUM I
MEDAN MAGNETIK PADA SOLENOIDA
1. TUJUAN
Untuk mengamati efek dari medan magnet pada sebuah solenoid
2. ALAT DAN BAHAN
Modul 61-400
Induction test rig
Kumparan
Kompas
Solenoid test rig
Mistar
3. DASAR TEORI
Medan magnet dalam solenoid jauh lebih kuat bila dibandingkan dengan medan magnet pada kawat lurus. Jika arah arus sesuai dengan arah putaran jarum jam, berarti ujung solenoid yang dituju menjadi kutub utara. Jika arah arus berlawanan arah dengan putaran jarum jam berarti ujung solenoida yang dituju menjadi kutub selatan.
Cara menimbulkan medan magnet dengan mengaliri arus listrik disebut elektromagnetik. Cara memperkuat electromagnet yaitu sebagai berikut :
Memperbanyak jumlah lilitan pada kumparan.
Memperbesar kuat arus yang mengalir pada kumparan.
Alat – alat yang bekerja berdasrkan prinsip kerja electromagnet :
Katrol magnet
Bel listrik
Pesawat telepon
Relai magnetic
Loudspeaker
Menurut Lorentz, penghantar berarus listrik dalam medan magnet akan mendapat gaya yang besarnya :
Sebanding dengan kuat medan magnet
Sebanding dengan kuat arus
Sebanding dengan panjang kawat penghantar
Kelistrikan dan kemagnetan telah lama dikenal. Namun para ilmuwan belum mengetahui bahwa ada hubungan antara keduanya. Hubungan keduamya baru diketahui ketika Hans Christian Oersted menunjukkan bahwa kompas yang berada di bawa kawat konduktor berarus akan menyimpang. Besarnya induksi magnet pada kawat konduktor lurus berarus yang panjang tak berhingga dituliskan secara matematis B = µi/ 2πa. Dimana B adalah induksi magnet (T), i adalah arus (A) dan a adalah jarak dari kawat konduktor (m).
Gambar 1.1. Garis gaya magnet mengelilingi sebuah konduktor
Apabila kawat konduktor dibentuk menjadi banyak lilitan akan terbentuklah sebuah solenoida. Solenoida yang dialiri arus listrik akan memiliki garis-garis gaya magnet yang serupa dengan sebuah magnet batang.
Gambar 1.2. Garis gaya magnet di sekitar solenoida
Sebuah kumparan solenoida dapat disisipi dengan sebuah inti. Inti dengan permeabilitas yang tinggi dapat meningkatkan induksi magnet, misalnya sebuah inti dengan perneabilitas relatif μ = 1000, dapat meningkatkan induksi magnet pada solenoida hingga 1000 kali besar.
Solenoida yang dialiri arus listrik akan menyerupai sebuah magnet batang. Prinsip inilah yang digunakan pada sebuah relay dan konstaktor magnetis dimana sebuah logam akan ditarik ketika arus mengalir pada sebuah solenoida. Aksi ini dimanfaatkan untuk menyambung dan memutuskan sebuah saklar.
Solenoid adalah salah satu jenis kumparan terbuat dari kabel panjang yang dililitkan secara rapat dan dapat diasumsikan bahwa panjangnya jauh lebih besar daripada diameternya. Dalam kasus solenoid ideal, panjang kumparan adalah tak hingga dan dibangun dengan kabel yang saling berhimpit dalam lilitannya, dan medan magnet di dalamnya adalah seragam dan paralel terhadap sumbu solenoid.
Kuat medan magnet untuk solenoid ideal adalah:
di mana:
adalah kuat medan magnet,
adalah permeabilitas ruang kosong,
adalah kuat arus yang mengalir,
dan adalah jumlah lilitan.
Jika terdapat batang besi dan ditempatkan sebagian panjangnya di dalam solenoid, batang tersebut akan bergerak masuk ke dalam solenoid saat arus dialirkan. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan tuas, membuka pintu, atau mengoperasikan relai.
Medan Magnet Pada Solenoida
Pada kehidupan sehari – hari kita selalu berdekatan dengan magnet. Bumi tempat kita tinggal merupakan magnet raksasa, tubuh kita dan benda – benda sekeliling kita banyak yang mepunyai sifat magnet. Kekuatan magnet sangat tergantung pada sumbernya, dan daerah disekitar sumber magnet dinamakan medan magnet.
Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak bahan/benda yang mempunya 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 electromagnet. Penerapa medan magnet dan medan electromagnet suda sangat banyak dalam berbagai bidang, misalnya bidang kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware komputer.
Medan Magnet oleh Arus Listrik
Percobaan Oerstedt :
I
timur
Utara selatan
barat
Jika di atas kompas diletakkan kawat berarus listrik yang arahnya dari selatan ke utara ternyata : kutub U kompas menyimpang ke barat sedangkan kutub S kompas menyimpang ke timur. Percobaan ini membuktikan bahwa arus listrik (muatan listrik yang bergerak) dapat menimbulkan medan magnet disekitarnya.
Pertanyaan :
Jika kawat ada di atas kompas, dan arusnya dari utara ke selatan kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang ?
Jawab :
Jika kawat ada di bawah kompas, dan arusnya dari selatan ke utara, kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang?
Jawab :
Jika kawat ada di bawah kompas, dan arusnya dari utara ke selatan, kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang ?
Jawab :
Arah garis medan magnet yang dihasilkan dapat ditentukan dengan aturan genggaman tangan kanan Ampere, yakni :
arah ibu jari = arah arus listrik I
arah lipatan 4 jari lainnya = arah medan magnet B
I
Lingkaran garis medan
BP
P
Medan magnet disekitar kawat lurus panjang berarus :
Dengan menggunakan hukum Biot-Savart dapat diturunkan medan magnet di sekitar kawat lurus panjang berarus adalah ....
Dimana,
= 4x10-1 Wb.A-1m-1 ( permeabilitas magnetik untuk ruang vakum )
I : kuat arus listrik (A)
a : jarak titik ke kawat berarus (m)
B : induksi magnetik (tesla) atau (Wb m-2)
= 3,14
Menurut gambar di atas, arah induksi magnet di titik P menuju ke pemabaca atau :
Sedangkan arah induksi magnet di titik Q menjauhi pembaca atau :
Medan Magnet Pada Solenoida
Pada kehidupan sehari – hari kita selalu berdekatan dengan magnet. Bumi tempat kita tinggal merupakan magnet raksasa, tubuh kita dan benda – benda sekeliling kita banyak yang mepunyai sifat magnet. Kekuatan magnet sangat tergantung pada sumbernya, dan daerah disekitar sumber magnet dinamakan medan magnet.
Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak bahan/benda yang mempunya 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 electromagnet. Penerapa medan magnet dan medan electromagnet suda sangat banyak dalam berbagai bidang, misalnya bidang kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware komputer.
Medan Magnet oleh Arus Listrik
Percobaan Oerstedt :
I
timur
Utara selatan
barat
Jika di atas kompas diletakkan kawat berarus listrik yang arahnya dari selatan ke utara ternyata : kutub U kompas menyimpang ke barat sedangkan kutub S kompas menyimpang ke timur. Percobaan ini membuktikan bahwa arus listrik (muatan listrik yang bergerak) dapat menimbulkan medan magnet disekitarnya.
Pertanyaan :
Jika kawat ada di atas kompas, dan arusnya dari utara ke selatan kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang ?
Jawab :
Jika kawat ada di bawah kompas, dan arusnya dari selatan ke utara, kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang?
Jawab :
Jika kawat ada di bawah kompas, dan arusnya dari utara ke selatan, kemanakah kutub U dan kutub S menyimpang ?
Jawab :
Arah garis medan magnet yang dihasilkan dapat ditentukan dengan aturan genggaman tangan kanan Ampere, yakni :
arah ibu jari = arah arus listrik I
arah lipatan 4 jari lainnya = arah medan magnet B
I
Lingkaran garis medan
BP
P
Medan magnet disekitar kawat lurus panjang berarus :
Dengan menggunakan hukum Biot-Savart dapat diturunkan medan magnet di sekitar kawat lurus panjang berarus adalah ....
Dimana,
= 4x10-1 Wb.A-1m-1 ( permeabilitas magnetik untuk ruang vakum )
I : kuat arus listrik (A)
a : jarak titik ke kawat berarus (m)
B : induksi magnetik (tesla) atau (Wb m-2)
= 3,14
Menurut gambar di atas, arah induksi magnet di titik P menuju ke pemabaca atau :
Sedangkan arah induksi magnet di titik Q menjauhi pembaca atau :
Medan Magnet di Sekitar Kawat Berarus Listrik
Di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik. Hans Christian Oersted pada tahun 1820 dalam percobaannya, ia menggunakan sebuah kompas jarum untuk menunjukkan bahwa ketika arus listrik mengalir pada seutas kawat, jarum kompas yang diletakkan pada daerah medan magnetik yang dihasilkan oleh kawat berarus menyebabkan jarum kompas menyimpang dari arah utara-selatan.
Arah Induksi Magnetik di Sekitar Kawat Berarus Listrik
Cara kita menentukan arah garis medan-medan magnet di sekitar kawat berarus listrik adalah dengan menggunakan kaidah putaran tangan kanan yaitu sebagai berikut:
Gambar 4.3. Kaidah Tangan Kanan
Genggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian hingga ibu jari menunjukkan arah kuat arus listrik, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menyatakan arah lingkaran garis-garis medan magnetik.
Atau
Apabila kawat berbentuk lingkaran maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menunjukkan arah putaran arus listrik, demikian sehingga ibu jari menyatakan arah garis-garis medan magnetik.
Seperti pada kasus solenoida, arus i-nya berputar sehingga untuk memudahkan kaidah tangan kanan, arah putaran keempat jari yang dirapatkan menunjukkan arah putaran arus, sedang arah ibu jari menunjukkan arah garis-garis medan magnetiknya. Ketika sebuah solenoida dialiri arus listrik maka garis-garis medan magnetik yang dihasilkan mirip seperti magnet batang, dimana garis gaya magnet akan keluar dari ujung ibu jari (kutub utara) dan masuk ke pangkal ibu jari (kutub selatan).
Besar Induksi Magnetik
Induksi Magnetik pada Kawat Lurus Berarus Listrik
Rumus :
Induksi Magnetik pada Kawat Melingkar Berarus Listrik
Rumus induksi magnetik di pusat lingkaran :
Rumus induksi magnetik di titik P
Induksi Magnetik pada Kawat Solenoida
Gambar 4.4. Solenoida
Rumus induksi magnetik ditengah solenoida :
Rumus induksi magnetik di ujung solenoida :
( Dikutip dari : Emiliano,Emilda. 2015. Laporan Fisika Dasar Medan Elektro.Jakarta)
Solenoida adalah seutas kawat yang dibentuk menjadi berbentuk spiral dengan banyak jumlah lilitan ( seperti pada gambar di atas ). Solenoida yang dibentuk menjadi berbentuk lingkaran disebut toroida (gambar di bawah) .
Untuk menentukan arah dari medan magnetik dari solenoida dan toroida, gunakan kaidah tangan kanan. Arah jempol menunjukan arah dari kutub utara sedangkan arah putaran dari keempat jari menunjukan arah dari arus yang mengalir pada solenoida ( lihat gambar di samping ). Medan magnetik pada solenoida berbentuk seperti gambar di paling atas part 3 ini .
Menghitung besar kuat medan magnet pada solenoida
( Dikutip dari : http://www.smanepus.sch.id/kumpulan%20materi/KUMPULAN %20MATERI/materi%20fisika/kls%20x/mp_269/materi04.html)
Solenoide
Solenoide adalah gulungan kawat yang di gulung seperti spiral.
Bila kedalam solenoide dialirkan arus listrik, di dalam selenoide terjadi medan magnet dapat ditentukan dengan tangan.
Gambar :
Besar induksi magnetik dalam solenoide
Jari-jari penampang solenoide a, banyaknya lilitan N dan panjang solenoide 1.
Banyaknya lilitan pada dx adalah : Nldx dengan n banyaknya lilitan tiap satuan
panjang.
( Dikutip dari : Hayt, William H.1994.Elektronika Teknologi. Jakarta:Erlangga.)
Medan magnetik dari suatu rangkaian solenoida didapatkan dengan menambahkan medan magnetik dari masing-masing komponen arus melingkar, suatu kumparan solenoida terdiri dari (N) lilitan yang mengalirkan (I) arus dengan panjang penghantar (l) dan diameter solenoida (R) akan merancang suatu pelontar elektromagnetik yang berbentuk solenoida dengan cincin aluminium sebagai objek yang akan dilontarkan. Apabila solenoida diberi arus maka dapat ditentukan kerapatan medan magnet (B), gaya Lorentz (FL), energi yang dibutuhkan untuk pelontaran dan kecepatan (v) peluncuran objek, sampai pada ketinggian (h) yang diinginkan. Dari hasil pengujian diperoleh kesimpulan bahwa semakin banyak lilitannya dan semakin besar massa aluminium yang dilontarkan maka kerapan medan magnetnya (B) semakin besar begitu juga dengan induktansi inti dan fluks magnetnya juga semakin besar yang mengakibatkan tinggi lontaran semakin rendah.
( Dikutip dari : http://repository.unand.ac.id/id/eprint/12090 )
Hukum Biot Savart
Menurut Teori Laplace, besar induksi magnet yang disebabkan
oleh elemen arus adalah :
(1) Berbanding lurus dengan arus listrik
(2) Berbanding lurus dengan panjang kawat
(3) Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik yang
diamati ke kawat
(4) Arah induksi magnetnya tegak lurus terhadap bidang yang
melalui elemen arus.
Tahun 1820 Biot mengemukakan perhitungan lebih lanjut
tentang induksi magnet oleh elemen arus.
Definisi : Besar induksi magnetik di satu titik di sekitar elemen arus, sebanding dengan
panjang elemen arus, besar kuat arus, sinus sudut yang diapit arah arus dengan jaraknya
sampai titik tersebut dan berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya.
Penghantar berarus listrik ataupun bermuatan listrik yang bergerak berada dalam medan magnet homogen mendapat Gaya Lorentz. Besarnya gaya Lorentz F yang dialami oleh penghantar panjang L Dialiri arus listrik i dalam medan magnet homogen B dan Membentuk sudut a terhadap B adalah :
Menentukan arah gaya Lorentz
I = arah arus listrik
B = arah induksi magnet
F = arah gaya Lorentz
a = sudut yang diapit oleh I dan B
I dan B sebidang dan selalu tegak
lurus terhadap F
( Dikutip dari : Sari,Sri Purnomo.2009. http://sri_ps.staff.gunadarma.ac .id/Downloads/files/13813/Medan+Elektro )
4. PPROSEDUR
4.1 PROSEDUR PERCOBAAN
Percobaan 1.1 Medan Magnetik Pada Solenoid
Pasang induksi test rig pada 61-400 dengan sebuah kumparan
Buat rangkaian seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-1-3 (rangkaian pengetesan) dan gambar 1-1-4(diagram pemasangan).
Gambar 1-1-4: Praktikum 1.1 Diagram Pemasangan
Pastikan bahwa resistor 100 ohm pada 61-400 di set ke posisi tengah.
Set CB ke posisi 1
Tekan dan lepas tombol power pada panel depan. Indikator hijau pada lampu bercahaya.
Set switch spdt ke posisi bawah (on). Panel sekarang telah siap untuk memulai praktikum 1.1 seperti gambar 1-1-5.
Gambar 1.5. Percobaan 1.1
Medan lilitan tanpa inti
Gunakan kompas dan amati medan di sekitar lilitan
Pada gamabr 1-1-10 (a) di skesi table hasil, sket/gambar arah jarum kompa ketika kompas digerakkan mengelilingi lilitan.
Pada gambar 1-1-10 (b) di seksi table hasil, sket/gambar arah medan. Tipe/tipekal hasil diberikan pada gambar 1-1-13. Medan lilitan diberikan inti
Masukkan inti besi ke tengah lilitan mendukung pada induksi test rig
Amati medan sekeliling lilitan menggunkan kompas catat bahwa kutub elektromagnetik berada pada ujung batang besi
Aksi Solenoid
Set switch spdt ke posisi atas (mati)
Posisiakn inti besi sehingga menempati semua bagian dari coil pendukung tapi tidak menonjol ke bagian tangan kanan. Gerakkan inti besi ke bagian kanan dari koil pendukung seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-1-6.
Set variable resistor ke "max" dan pegang koil pada posisi atas, set switch spdt ke posisi bawah(on), amati bahwa inti besi bergerak ke kanan
Set switch spdt ke posisi atas (off) dan tekan dan lepas tombol power. Indikator hijau dipadamkan.
Percobaan 1.2 Gaya Tarik Magnet Pada Sebuah Solenoid
Lepaskan rakitan lilitan induksi dan pasang solenoid test rig pada 61-400
Buat rangkaian seperti pada gambar 3-4-7 (rangkaian pengetesan) dan gambar 3-4-8 (diagram pemasangan).
Gambar 1-1-8: Praktikum 1.2 Diagram Pemasangan
Pastikan bahwa resistor 100 ohm pada 61-400 diset ke posisi minimum.
Set switch spdt ke posisi off (a1)
Menunjuk ke gambar 1-1-9 untuk penempatan setelan alat dan titik pengukur arus pada solenoid test rig.
Kalkulasi Gaya
Untuk memperoleh sebuah nilai untuk gaya bahwa solenoid beropersi lagi/melawan, ini perlu untuk mengukur luas/jarak per dari panjang ketegangan/kerenggangan nya, Gunakan satuan nilai per (grams/mm), gaya terjadi ketika per diperpanjangkan/dimelarkan dapat dihitung. Harga untuk nilai per adalah 4,38 g/mm.
Sesuaikan "load thumkbscrew" jadi beban per tidak dimelarkan dan begitu tidak ada beban pada poros lengan.
Ukuran jarak tegangan/regangan per dalam mm dengan aturan yang tersedia. Itu seharusnya 20 mm. Catat nilai ini.
Perhitungan Panjang Stroke
Untuk menentukan keseluruhan panjang stroke solenoid, tekan inti solenoid ke bawah strokenya dan ukur sisa panjang yang keluar jauh dari titik. Batas data ini seharusnya 8 mm untuk jarak terdekat. Dari data yang dihasilkan, ukuran stroke dirinci sepanjang 4 mm. Oleh karena itu, jika kita mengukur titik data/dantum 8+14 mm, itu adalah 22 mm untuk (x), inti yang diperpanjang akan berada pada panjang maksimum strokenya.
Setel ukuran stroke dengan mengatur sekrup ke posisi paling kencang.
Untuk menghitung ukuran stroke, ukur panjang inti yang tampak dan kurangi panjang/jarak terdekat untuk 8 mm.
Panjang/Ukuran stroke (SL) = X – CL
Setel circuit breaker ke posisi nyala (1)
Tata Cara Pemasangan
Tekan dan lepas tombol power pada panel depan. Lampu indikator hijau pada tombol harus menyala.
Tekan kebawah tiang beban (load beam) untuk memperluas/memperpanjang inti. Set stroke length thumbscrew pada alat percobaan solenoid untuk mendapatkan panjang inti yang Nampak "x" pada 22 mm.
Set tombol spdt ke posisi on"a2", solenoid mungkin atau tidak mungkin di energize berhak mendapat toleransi.
Ser tombol spdt hidup dan mati beberapa waktu ketika menyetel stroke length thumbscrew, sampai inti benar-benar tertarik ke dalam.
4.2 DATA HASIL PERCOBAAN
Percobaan 1.1 ( Medan Magnetik Pada Solenoida )
Percoban 1.2 (Gaya Tarik Magnet Pada Sebuah Solenoid)
Solenoid Current (mA)
X-CL = SL
(b) Spring Length (mm)
Force (grams)
{(b-20) x 4,38} 20
X (mm)
CL (mm)
SL (mm)
-
21
8
13
35
13,14
-
19
8
11
31
17,52
-
18
8
10
30
21,0
4.3 PENGOLAHAN DATA
SL (mm)
X = 21 mm
CL = 8 mm
SL = X – CL = 21 mm – 8 mm = 13 mm
X = 19 mm
CL = 8 mm
SL = X – CL = 21 mm – 8 mm = 11 mm
X = 18 mm
CL = 8 mm
SL = X – CL = 18 mm – 8 mm = 10 mm
Force (grams)
Untuk b = 35 mm
Force = {(b – 20) x 4,38} 20
= {(35 -20) x 4,38} 20 = 65,7 grams
Untuk b = 31 mm
Force = {( b – 20) x 4,38} 20
= {(31 – 20) x 4,38} 20 = 48,18 grams
Untuk b = 30 mm
Force = {(b – 20) x 4,38} 20
= {(30 – 20) x 4,38} 20 = 43,8 grams
5. TUGAS DAN JAWABAN
1. Analisa Percobaan 1.1 ( Medan Magnetik Pada Solenoida)
2. Analisa Percoban 1.2 (Gaya Tarik Magnet Pada Sebuah Solenoid)
3. Cari gambar kutub medan magnet dan jelaskan !
Jawaban
Percobaan pertama tentang Medan Magnet Pada Solenoida, pada percobaan ini kami melakuan percobaan dengan tujuan untuk membuktikan bahwa sebuah solenoida akan mengalami induksi magnetik ketika dialiri arus listrik. Hal ini dibuktikan saat melakukkan percobaan, saat solenoida atau kumpara yang ada pada rangkaian percobaan mulai kami aliri dengan arus listrik maka akan timbul medan magnet di sekitar kumparan, hal ini dapat dibuktikan saat kami meletakkan kompas di sekeliling kumparan. Pada percobaan ini juga dapat kita ketahui letak kutub pada medan magnet yang muncul, dengan cara melihat arah putaran jarum pada kompas. Penentuan kutub pada medan magnet ini , ialah dengan melihat pada ujung jarum pada kompas . Bila jarum kompas tersebut menunjukkan arah utara berarti ujung solenoid tersebut merupakan kutub selatan sedangkan bila jarum tersebut menunjukkan arah selatan maka berarti ujung dari solenoid tersebut merupakan kutub utara, hal ini dikarenakan kutub dari kompas tersebut mengikuti kutub bumi. Setelah melihat arah putaran dari jarum pada kompas kita dapat menyimpulkan bahwa aliran medan magnet yang keluar dari kutub selatan magnet mengarah kepada kutub utara. Dari percobaan pertama ini dapat kita ketahui bahwa percobaan ini sudah sesuai dengan teori aliran fluks medan magnet, yaitu mengalir dari kutub utara menuju kutub selatan dari kumparan solenoida tersebut.
Untuk percobaan kedua tentang Gaya Tarik Magnet Pada sebuah Solenoida. Hal hal yang diperhatikan pada percobaan ini antara lain, pegas yang terhubung dengan inti besi yang nantinya akan tertarik oleh medan magnet yang timbul akibat kumparan yang dialiri medan magnet. Selain itu kita juga melihat pada besar arus yang kita alirkan pada kumparan dengan mengatur resistansi. Maka dengan kata lain, pada percobaan ini kami ingin melihat pengaruh arus terhadap kuat medan magnet yang timbul, percobaan ini dilakukan berulang-ulang dengan jarak inti besi dan kumparan yang berbeda-beda, serta mengukur setiap jarak tarikan pegas pada setiap percobaannya. Setelah dilakukan berbagai percobaan maka dapat kita simpulkan bahwa semakin kecil resistansi yang diatur atau dengan kata lain semakin besar arus yang mengalir menuju kumparan maka semakin besar pula medan manet yang timbul, hal ini dapat kita buktikan dengan melihat bahwa inti besi yang tertarik semakin cepat. Pada pegas yang tertarik juga sebanding dengan kuat medan magnet yang timbul.
Gambar kutub medan magnet
Bagian magnet yang mempunyai gaya tarik terbesar disebut kutub magnet. Magnet selalu mempunyai dua kutub.
Hal ini dapat diketahui bila sebuah magnet batang dicelupkan ke dalam serbuk besi. Di bagian tengah (daerah netral) tidak ada serbuk besi yang melekat, sedangkan bagian ke ujung makin banyak serbuk besi yang melekat pada magnet.
Bagian yang banyak dilekati serbuk besi merupakan kutub magnet. Hal ini menandakan, gaya magnet yang paling besar berada di ujun-ujung magnet. Garis yang menghubungkan dua ktub magnet disebut sumbu magnet.
Kutub Utara dan Kutub Selatan Magnet
Setiap magnet, apapun bentuknya, selalu mempunyai kutub utara dan kutub selatan. Amatilah sebuah magnet jarum yang berputar pada porosnya, misalnya kompas. Dalam keadaan diam, salah satu ujung magnet akan menunjuk ke arah utara, sedangkan ujung yang lain menunjuk ke arah selatan. Ujung kompas yang menunjuk ke arah utara disebut kutub utara. Ujungnya yang menunjuk ke arah selatan disebut kutub selatan.
Gaya magnet terhadap magnet lain
Apabila kutub utara magnet didekatkan pada kutub utara, maka akan terjadi penolakan gaya, begitu juga sebaliknya apabila kutub selatan di dekatkan kutub selatan pada magnet, maka hasilnya juga akan tolak menolak.
Sedangkan apabila kutub utara akan didekatkan dengan kutub selatan, maka hasilnya akan mendapatkan sebuah gaya tarik menarik.
Arah Induksi Magnetik di Sekitar Kawat Berarus Listrik
Cara kita menentukan arah garis medan-medan magnet di sekitar kawat berarus listrik adalah dengan menggunakan kaidah putaran tangan kanan yaitu sebagai berikut:
Kaidah Tangan Kanan
Genggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian hingga ibu jari menunjukkan arah kuat arus listrik, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menyatakan arah lingkaran garis-garis medan magnetik.
Atau
Apabila kawat berbentuk lingkaran maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menunjukkan arah putaran arus listrik, demikian sehingga ibu jari menyatakan arah garis-garis medan magnetik.
6. ANALISA HASIL PERCOBAAN
Percobaan pertama tentang Medan Magnet Pada Solenoida, pada percobaan ini kami melakuan percobaan dengan tujuan untuk membuktikan bahwa sebuah solenoida akan mengalami induksi magnetik ketika dialiri arus listrik. Hal ini dibuktikan saat melakukkan percobaan, saat solenoida atau kumpara yang ada pada rangkaian percobaan mulai kami aliri dengan arus listrik maka akan timbul medan magnet di sekitar kumparan, hal ini dapat dibuktikan saat kami meletakkan kompas di sekeliling kumparan. Pada percobaan ini juga dapat kita ketahui letak kutub pada medan magnet yang muncul, dengan cara melihat arah putaran jarum pada kompas. Penentuan kutub pada medan magnet ini , ialah dengan melihat pada ujung jarum pada kompas . Bila jarum kompas tersebut menunjukkan arah utara berarti ujung solenoid tersebut merupakan kutub selatan sedangkan bila jarum tersebut menunjukkan arah selatan maka berarti ujung dari solenoid tersebut merupakan kutub utara, hal ini dikarenakan kutub dari kompas tersebut mengikuti kutub bumi. Setelah melihat arah putaran dari jarum pada kompas kita dapat menyimpulkan bahwa aliran medan magnet yang keluar dari kutub selatan magnet mengarah kepada kutub utara. Dari percobaan pertama ini dapat kita ketahui bahwa percobaan ini sudah sesuai dengan teori aliran fluks medan magnet, yaitu mengalir dari kutub utara menuju kutub selatan dari kumparan solenoida tersebut.
Untuk percobaan kedua tentang Gaya Tarik Magnet Pada sebuah Solenoida. Hal hal yang diperhatikan pada percobaan ini antara lain, pegas yang terhubung dengan inti besi yang nantinya akan tertarik oleh medan magnet yang timbul akibat kumparan yang dialiri medan magnet. Selain itu kita juga melihat pada besar arus yang kita alirkan pada kumparan dengan mengatur variabel resisor. Maka dengan kata lain, pada percobaan ini kami ingin melihat pengaruh arus terhadap kuat medan magnet yang timbul, percobaan ini dilakukan berulang-ulang dengan jarak inti besi dan kumparan yang berbeda-beda, serta mengukur setiap jarak tarikan pegas pada setiap percobaannya. Setelah dilakukan berbagai percobaan maka dapat kita simpulkan bahwa semakin kecil resistansi yang diatur atau dengan kata lain semakin besar arus yang mengalir menuju kumparan maka semakin besar pula medan manet yang timbul, hal ini dapat kita buktikan dengan melihat bahwa inti besi yang tertarik semakin cepat. Pada pegas yang tertarik juga sebanding dengan kuat medan magnet yang timbul.
7. KESIMPULAN
1. Arah selatan pada medan magnet ditunjukkan dengan arah utara kompas, begitupun sebaliknya
2. Nilai dari Solenoid current ini berbanding lurus dengan panjang inti solenoida atau nilai X.
3. Nilai force closed spring ini berbanding lurus dengan nilai spring length ketika direnggangkan atau dipanjangkan.
4. Semakin panjang inti solenoida yang digunakan atau nilai X dengan nilai CL yang tetap atau konstan, maka nilai force closed spring yang dihasilkan akan semakin besar.
5. Ketika inti solenoida atau nilai X semakin kecil maka pegas akan bertambah panjang.
LAMPIRAN
Kesalahan
DAFTAR PUSTAKA
Tim Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2016. Modul Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik. Indralaya: Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik.
Emiliano,Emilda. 2015. Laporan Fisika Dasar Medan Elektro.Jakarta
Hayt, William H. 1994. Elektronika Teknologi. Jakarta:Erlangga.
Sari, Sri Purnomo. 2009. Medan Elektromagnetik. http://sri_ps.staff.gunadarma.ac. id/Downloads/files/1381 3/Medan+Elektro
