Induksi Magnetik [PDF]

Citation preview

SUTET (SALURAN UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI) Pendistribusian energi listrik dari pusat pembangkit disalurkan melalui saluran udara. Saluran udara tegangan listrik ini terbagi menjadi beberapa jenis saluran yang dibedakan berdasarkan nilai tegangan listrik pada saluran tersebut. Seperti yang telah diketahui bahwa disekitar arus listrik akan timbul medan listrik dan medan magnet, dimana keduanya dapat menimbulkan dampak bagi lingkungan sekitarnya. Meurut penelitian, medan magnet disekitar tegangan tinggi sangat berdampak, salah satunya adalah mengganggu sistem metabolisme makhluk hidup. Oleh sebab itu pembangunan SUTET diatur oleh peraturan menteri energi dan sumber daya mineral no 18 tahun 2015. Bahwa tiap jenis saluran memiliki batas ruang bebas berdasarkan beda potensial pada saluran tersebut. Pembangunan instalasi ini perlu perencanaan secara detail untuk memperkecil dampak negatif bagi lingkungan, terutama bagi warga sekitar.



Pertanyaan No.1 Jika arus mengalir dari menara A menuju menara B, perkirakan arah medan magnet yang dirasakan oleh orang yang tinggal di bawah area SUTET. Lengkapi jawaban Anda dengan gambar. ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... Pertanyaan No.2 Jika batas aman efek biologis akibat medan magnet adalah 3 x 10 -7 Wb/m2 dan kabel SUTET membawa arus rata-rata 22,5 ampere, maka perkiraan tinggi maksimum kabel yang melengkung (akibat tarikan gravitasi) dari permukaan tanah. 15 m d. 20 m 18 m e. 24 m 19 m Pertanyaan No. 3 Menurut Anda, hal apa yang harus diperhatikan dalam merencanakan pembangunan SUTET ? ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... INDUKSI MAGNETIK PADA KAWAT MELINGKAR Pada wacana sebelumnya, dijelaskan bahwa disekitar kawat lurus berarus listrik akan timbul induksi magnet disekitarnya. Jika kawat lurus dibengkokan menjadi lingkaran, maka induksi



magnetik juga timbul di sekitarnya. Besar induksi magnet disekitar kawat melingkar dirumuskan sebagai berikut.



Untuk N buah lilitan Pertanyaan No.4 Jika ada dua buah kawat berbentuk lingkaran yang ukurannya sama, maka besaran apa yang dapat ditambahkan agar salah satunya memiliki induksi magnetik yang lebih besar di pusatnya ? ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... MEMBUAT MAGNET DARI PAKU YANG DILILIT KAWAT BERARUS Suatu percobaan sederhana untuk membuktikan induksi magnet disekitar kumparan adalah sebagai berikut. Lilitkan kawat tembaga pada paku. Sambungkan kedua ujung kawat tembaga pada masing-masing kutub baterai. Dekatkan ujung paku pada penjepit kertas. Maka penjepit kertas akan tertarik oleh paku.



Pertanyaan No. 5



Perhatikan gambar 1 dan 2. Solenoida pada gambar 1 dibengkokan hingga menjadi toroida seperti gambar 2. Jika jumlah lilitan dan besarnya arus pada gambar 1 dan 2 adalah sama, maka berapakah besarnya perbandingan induksi magnetik yang terjadi pada pusatnya ? ......................................................................... .........................................................................



......................................................................... MOTOR LISTRIK PADA KIPAS ANGIN Pada rangkaian motor listrik kipas angin, terdapat kumparan yang diletakkan pada medan magnet. Alat ini menerapkan prinsip gaya Lorentz, yaitu jika ada penghantar berarus yang diletakkan pada medan magnet maka akan timbul gaya magnet atau gaya Lorentz. Kumparan yang bergerak inilah yang dihubungkan dengan baling-baling kipas angin. Semakin besar gaya Lorentz yang ditimbulkan , maka semakin cepat putaran baling-balingnya. Biasanya kipas angin memiliki 3 level kecepatan putar.



Pertanyaan No. 6 Tuliskan ide Anda tentang rancangan motor listrik pada kipas angin agar berputar lebih kencang ? ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... Pertanyaan No. 7 Jika terdapat dua penghantar sejajar yang dialiri arus listrik akan timbul gaya Lorentz. Tentukan pertanyaan di bawah ini bernilai benar atau salah. Pertanyaan Benar Salah Jika arus kedua penghantar searah maka kedua kawat akan saling mendekat Semakin besar arus yang dibawa akan semakin besar gaya magnet yang dimiliki Semakin besar jarak antara kedua kawat akan semakin besar gaya magnetnya TV TABUNG VERSUS TV LAYAR DATAR



Pertanyaan No. 8 Sebuah elektron ditembakkan dalam sebuah tabung TV. Jika elektron berkecepatan 2 x 107 m/s masuk dalam medan magnet yang induksi magnetnya 1,5 Wb/m 2 maka besar gaya Lorentz yang dialami elektron tersebut adalah... (q = 1,6 x 10-19 C) ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... Pertanyaan No. 9 Perhatikan gambar tabung katoda di atas. Jika ada sebuah elektron terlontar dari katoda melintasi medan magnet seperti pada gambar. Prediksikan arah gaya Lorentz yang dialami elektron tersebut. ke atas ke bawah ke kiri ke kanan ke depan Pertanyaan No. 10 Aplikasi induksi magnetik dapat kita jumpai pada alat-alat yang ada di sekitar kita. Dapatkan Anda menciptakan alat dengan mengaplikasikan induksi magnetik atau gaya magnetik untuk permasalahan di bawah ini ? Pertanyaan Dapatkah anda menerapkan prinsip induksi magnetik untuk membuat alat pengangkat mobil rongsokan ? Dapatkah anda menerapkan prinsip induksi magnetik untuk membuat alat pencari paku di jalan raya ? Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnetik untuk membuat baling-baling helikopter ? Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnetik untuk membuat lampu mobil menyala ? Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnetik untuk membuat amperemeter ?



Ya



Tidak