Arus Eddy [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM LISTRIK MAGNETHALAMAN JUDUL



Judul Percobaan



: Arus Eddy



Nama Lengkap



: Tilde Novaria Amul



Nomor Pokok Mahasiswa



: 190403070003



Kelas/kelompok Praktikum



: 2019/1



Tanggal Percobaan



: 05 Desember 2020



Tanggal Penyerahan



: 12 Desember 2020



Dosen Pembimbing



: Kurriawan Budi Pranata, S.Si., M.Si.



Asisten Praktikum



: Anatolia Gurtin



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS KANJURUHAN MALANG 2020



ABSTRAK



Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan pada arus Eddy, dapat menyebabkan arus yang bekerja secara lambat atau berhenti. Pada praktikum yang telah dilakukan dimana arus Eddy memberhentikan putaran roda karena ada magnet yang bekerja pada benda tersebut dengan meletakkan magnet diatas piringan aluminium sehingga arus yang bekerja pada benda berlawanan arah sehingga dapat menyebabkan piringan benda berhenti berputar. Catu daya yang bekerja pada arus Eddy dengan menghubungkan dengan besi yang dililitkan dengan kawat menyebabkan piringan aluminium berputar lebih cepat. Arus eddy adalah loop tertutup yang terinduksi beredar dalam bidang tegak lurus terhadap fluks magnetik. Arus Eddy biasanya berjalan  sejajar dengan lilitan kumparan dan arus terbatas pada daerah rangsangan medan magnet.



Kata Kunci : Arus Eddy, Magnet



khusus abstrak ukuran huruf 11



ABSTRACT



Based on the practicum that has been done on Eddy currents, it can cause the current to work slowly or stop. In the practicum that has been done, Eddy's current stops the rotation of the wheel because there is a magnet acting on the object by placing a magnet on the aluminum disc so that the current acting on the object is in the opposite direction so that it can cause the disc of the object to stop rotating. The power supply that acts on Eddy currents by connecting with a wire wrapped around iron causes the aluminum disk to spin faster. Eddy currents are closed loops that are induced to circulate in a plane perpendicular to the magnetic flux. Eddy currents usually travel parallel to the coil and the current is limited to the area of the magnetic field stimulation.



Keywords: Eddy Current, Magnetism sesuaikan



DAFTAR ISI



ABSTRAK..............................................................................................................ii ABSTRACT...........................................................................................................iii DAFTAR ISI..........................................................................................................iv DAFTAR TABEL.................................................................................................vi BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1.1.



Latar Belakang..........................................................................................1



1.2.



Rumusan Percobaan..................................................................................2



1.3.



Tujuan Percobaan......................................................................................2



BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................3 2.1.



Dasar Teori................................................................................................3



BAB III METODOLOGI PERCOBAAN............................................................6 3.1.



Variabel Percobaan....................................................................................6



3.2.



Alat Percobaan..........................................................................................6



3.3.



Bahan Percobaan.......................................................................................7



3.4.



Prosedur Percobaan...................................................................................8



3.5.



Diagram Alir Percobaan............................................................................9



3.5.1.



Diagram Alir Prosedur.......................................................................9



3.5.2.



Diagram Alir Perhitungan................................................................10



BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN...................................11 4.1



Pembahasan.............................................................................................11



BAB V KESIMPULAN.......................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................13 DAFTAR NOTASI...............................................................................................14



DAFTAR GAMBAR



Gambar 3.2. 1 Piringan Aluminium.....................................................................11 Gambar 3.2. 2 Magnet............................................................................................11 Gambar 3.2. 3 Besi.................................................................................................11 Gambar 3.2. 4 Catu Daya.......................................................................................12 Gambar 3.2. 5 Baterai............................................................................................12 Gambar 3.3. 1 Kayu penyangga.............................................................................12 Gambar 3.3. 2 Kawat............................................................................................12 Gambar 3.3. 3 Kabel Penghubung.........................................................................12



Nice



DAFTAR TABEL Tabel 3.2. 1 Alat Percobaan................................................................................11Y Tabel 3.3. 1 Bahan Percobaan................................................................................12



BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Arus eddy dihasilkan ketika konduktor terkena medan magnet yang berubah. Arus Eddy juga dikenal sebagai arus Foucault. Arus ini biasanya dihasilkan dalam loop tertutup kecil di dalam konduktor.Arus eddy dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Arus eddy juga mempunyai peranan penting dalam kehidupan manusia. Misalnya pengereman pada kereta dan mesin lainnya



yang bergerak tanpa gesekan, untuk



memisahkan kaleng aluminium dari logam, dapat menimbulkan panas pada benda dan lain sebagianya. Salah satu keggunaan dari arus eddy adalah menghasilkan panas yang dimanfaatkan untuk alat pemanas induksi. Tetapi arus eddy juga tidak diinginkan oleh benda yang lain karena memiliki sifat yang panas. Arus Eddy juga digunakan untuk memanaskan benda-benda dalam tungku dan peralatan pemanas induksi, dan untuk mendeteksi celah dan kekurangan pada bagian-bagian logam menggunakan instrumen pengujian arus eddy. Ketika medan magnet diterapkan pada perubahan konduktor (sama seperti ketika konduktor bergerak di medan magnet) itu dihasilkan dalam konduktor oleh induksi elektromagnetik dan mengalir dalam bentuk pusaran tegak lurus terhadap medan magnet. Kumparan elektromagnet atau sering disebut koil dibuat dengan cara menggulung kawat pada sebuah inti. Apabila arus listrik dialirkan pada kumparan tersebut maka akan dibangkitkan suatu medan magnet. Untuk memperoleh medan magnet yang kuat diperlukan banyak lilitan dan jenis kawat yang baik. Kawat biasa dipergunakan pada dinamometer arus eddy adalah kawat enamel, yang harus dipilih berdasarkan kuat medan magnet yang hendak dibangkitkan, kemampuan menerima arus listrik, panas yang dibangkitkan, kemudahan mendapatkan, harga dan umur.



1.2.



Rumusan Percobaan 1. Baagaimana cara kerja dari arus Eddy? 2. Mengapa arus Eddy sangat penting bagi manusia?



1.3.



Tujuan Percobaan Mahasiswa dapat memahami bagaimana arus Eddy dapat menghentikan putaran roda



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.



Dasar Teori Arus Eddy terjadi apabila ada medan magnet yang berubah dan menembus bidang konduktor. Hukum Faraday tentang tegangan induksi yaitu tegangan induksi terjadi pada kumparan yang mengalami perubahan flux magnetik seperti dinyatakan pada persamaan berikut ini : Emf = −N



dϕ dt



Dengan : N merupakan banyaknya belitan (turn) pada koil dϕ merupakan perubahan fluks magnetic dt Tanda (-) pada hukum Faraday menunjukkan perbedaan polaritas pada tegangan induksi hal ini menjadi Hukum Lenz. Fenomena arus Eddy pertama kali diamati oleh François Arago pada tahun 1824. Pengamatan yang dilakukan dinamakan magnet berputar dan kebanyakan material konduktor menjadi termagnetisasi dan dijelaskan secara lengkap oleh Faraday. Tahun 1834 Heinrich Lenz menjelaskan arah arus induksi berkebalikan dengan arah arus yang timbul dari perubahan medan magnet. Tahun 1855 Léon Foucault mengungkapkan adanya arus Eddy. Foucault menemukan gaya yang diperlukan untuk memutar piringan tembaga lebih besar bila piringan tembaga tersebut berada pada pengaruh kutub magnet. Arus eddy menyebabkan logam menjadi panas. Dabid E Hughes tahun 1879 menggunakan arus eddy untuk pengujian yang tidak merusak. Arus eddy pada konduktor akibat adanya perubahan medan magnet. Arah arus eddy melingkar terhadap medan magnet yang tegak lurus pada bidang konduktor. Arus eddy timbul bila konduktor mengalami pergerakan dengan arah v. Arah medan magnet yang terjadi berlawanan dengan arah medan magnet yang menyebabkannya(Suwarno, 2016)



Medan magnet sebagai fungsi arus padankumparan tanpa inti dan menggunakan inti berbanding lurus dengan besarnya arus yang diberikan, perbandingan besarnya kuat medan magnet yang dihasilkan dapat dilihat pada setiap variasi arus, semakin besar arus semakin besar kuat medan magnet yang dihasilkan. Besarnya arus yang diberikan pada kumparan mempengaruhi besarnya kuat medan magnet, semakin besar arus maka semakin banyak garis- garis gaya magnet yang ditimbulkan sehingga medan magnet akan semakin kuat. Ketika medan magnet menembus plat, elektron-elektron bebas pada plat akan bergerak sehingga menghasilkan arus yang berpusar pada plat tersebut (arus Eddy), menurut hukum Lenz arah dari arus ini menghasilkan medan magnet yang melawan perubahan yang menyebabkan arusnya, karena arus Eddy yang diinduksikan selalu menghasilkan gaya hambat yang melawan gerak plat ketika plat memasuki atau meninggalkan medan, maka plat yang berayun pada akhirnya akan diam. Arus eddy dapat terjadi jika adanya pemotongan medan magnet oleh penghantar atau konduktor yang digerak- gerakkan disekitar medan magnet,sebaliknya arus ini juga bisa terjadi apabila ada sebuah konduktor diam dalam medan magnet yang bergerak secara bolak balik terhadap konduktor tersebut(Zulkarnain et al., 2016) Arus eddy adalah putaran arus dalam sebuah penghantar yang merupakan respon terhadap perubahan medan magnet. Menurut hukum Lenz, putaran arus sedemikian hingga menimbulkan medan magnet yang melawan perubahan di dalam sebuah konduktor, elektron berputar dalam suatu bidang yang tegak lurus terhadap medan magnet. Oleh karena kecenderung arus Eddy yang melawan penyebabnya arus ini yang bermanfaat, seperti energi kinetik menjadi panas, yang biasanya lebih sedikit manfaatnya. Dalam berbagai aplikasi praktis, satu diantaranya adalah rem kereta. Selama pengereman, roda logam berada dalam medan magnet dari electromagnet yang menimbulkan arus Eddy didalam roda. Interaksi magnetic yang terjadi antara medan magnet yang digunakan dan arus Eddy, menyebabkan gerakan roda melambat. Lebih cepat putaran roda lebih kuat pengaruhnya, artinya bahwa kereta yang bergerak pelan



mengurangi gaya pengeremannya sehingga proses pengeremannya berjalan lambat atau pelahan-lahan (Modul praktikum )



BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1.



Variabel Percobaan



3.2.



a. Variabel Terikat



: Magnet



b. Variabel Bebas



: Kawat



c. Variabel Kontrol



: Catu daya



Alat Percobaan (gambar alat dan bahan dirapikan ya) Tabel 3.2. Alat Percobaan



No



Alat Dan Gambar



1



Jumlah



1 buah Gambar 3.2. Piringan Aluminium



2



1 buah Gambar 3.2. Magnet



3



2 buah Gambar 3.2. Besi



4



1 buah Gambar 3.2. Catu Daya



5



1 buah Gambar 3.2. Baterai



3.3.



Bahan Percobaan Tabel 3.3. Bahan Percobaan



No



Bahan dan Gambar



1



3.4.



Jumlah 1 Buah



e



Pros dur



Gambar 3.3. Kayu penyangga



2



????



Gambar 3.3. Kawat



3



2 buah



Gambar 3.3. Kabel Penghubung



Percobaan



1. Siapkan alat dan bahan sesuai tabel diatas 2. Letakkan piringan aluminium diantara kayu penyangga 3. Putar piringan aluminium dan gerakkan magnet diatas piringan aluminium saat piringan aluminium berhenti berputar 4. Lilitkan besi dengan kawat yang sudah disediakan 5. Letakkan besi yang sudah dililit dengan kawat dan meletakkan dibawah pirinan aluminium 6. Putar piringan aluminium 7. Hubungan dengan catu daya dengan menggunakan kabel penghubung



8. Pasang baterai diantara besi yang sudah dililitkan dengan besi dengan menggunakan kabel penghubung 9. Putar piringan aluminium 10. Lakukan percobaan dengan menukar kutub negatif dan positif pada baterai yang dapat menyebabkan piringan aluminium beerputar berlawanan arah



3.5.



Diagram Alir Percobaan