Motor DC

Motor DC adalah alat yang menghasilan gerak mekanik dari listrik dengan sumber arus searah. Pada tugas kali ini, kelompok saya (kelompok 1 TTL) yang terdiri dari Elin, Rizky, Raynhard, Fikri, dan Kak Wahyu membuat motor DC sederhana. Alat dan bahan yang digunakan yaitu baterai ABC 1.5 Volt, peniti, kawat tembaga, magnet neodynium, isolasi, dan duplex penyangga, serta solder.

Konsep dasar motor DC ini adalah menghantarkan arus (sumber: baterai) ke kawat tembaga yang terhubung langsung dengan kumparan (terbuat dari tembaga juga) yang diletakkan kurang lebih 5cm diatas magnet sehingga kumparannya akan berputar menghasilkan gerak mekanik.

Hukum yang berlaku pada alat ini adalah gaya Lorentz, yaitu gaya yang timbul akibat arus listrik yang berada disekitar medan magnet yang mengakibatkan adanya putaran pada kumparan. Berikut saya lampirkan link video dari alat kami:

https://youtu.be/lVAKRO12qmI

Sekian terimakasih.

 

GENERATOR DC

Hai, pada pagi ini, saya akan membahas tentang generator DC mulai dari definisinya, lalu konversi energinya, kemudian prinsip kerjanya, pengaplikasiannya di kehidupan kita, dan efisiensinya. Semuanya akan saya bahas berdasarkan e-Book dari “Fundamental of Electric Power Engineering” oleh Massimo Ceraolo dan Davide Poli, dan beberapa sumber dari catatan kuliah saya.

Dari namanya, generator dikenal sebagai alat yang mengkonversi dari energi gerak menjadi energi listrik. Energi gerak bisa berupa mekanika rotasi, yaitu mulai dari torsi, inersia, dan kecepatan sudut. DC merupakan singkatan dari Direct Current yaitu arus searah. Sehingga pengertian dari Generator DC adalah alat pengkonversi energi dari energi gerak menjadi energi listrik berupa arus searah.

Nah, dari definisi tersebut sudah jelas bahwa terjadi pengkonversian atau perubahan bentuk energi dalam sebuah generator DC. Dari adanya torsi dan kecepatan sudut bisa menghasilkan arus listrik dan tegangan. Bagaimana caranya? Sebuah generator terdiri dari beberapa komponen, yaitu:

  1. Komponen diam atau stator yang berfungsi sebagai tempat dari densitas magnet (B) yang tersambung dengan komponen penunjang agar tetap diam atau berdiri.
  2. Komponen yang berputar atau rotor yang berfungsi untuk menghasilkan fluks dari densitas magnet (B) yang dikenainya.
  3. Ruang kosong sebagai jarak antara rotor dan stator agar rotor bisa berputar tanpa bergesekan dengan stator.

PhotoGrid_1488327420911

Rotor bisa berupa magnet maupun besi biasa. Jika rotor berupa magnet, maka stator harus berupa besi, sementara jika rotor merupakan besi, maka stator harus berupa magnet. Jika rotor berputar, maka akan ada kecepatan sudut, sehingga ada frekuensi. Frekuensi ini merupakan faktor pengali pada amplitudo sehingga akan menghasilkan tegangan. Lalu dari persamaan batang yang bergerak disekitar medan magnet, dimana e=vBl, dan F=iBl, jika kita kalikan P=F.v=iBl.(e/Bl), sehingga F.v=i.e.

F adalah gaya (dalam generator yaitu torsi karena geraknya memutar) dan v adalah kecepatan (yaitu kecepatan putar atau sudut yaitu omega), dan i adalah arus yang dihasilkan, sementara e adalah tegangan.

Prinsip kerja sebuah generator adalah hasil cross product dari kecepatan (v) dan densitas magnet (B) yang nilainya akan besar jika saling tegak lurus, yang di dot kan dengan panjang besi (l) yang akan besar nilainya jika saling sejajar. Karena hasil dari cross product hanya akan ke depan atau ke belakang, dan arah dari besi hanya akan bisa searah atau berlawanan arah dengan hasil dari cross product terebut.

Untuk pengaplikasiannya di kehidupan, yang saya pahami dari blog seseorang, ada 2 yaitu pada alternator mobil dan dinamo sepeda. Pada alternator mobil, prinsip generator DC digunakan untuk mengubah arus AC menjadi DC yang dihasilkan dari alternator ketika mobil baru dinyalakan dan menyalurkan arus tersebut ke aki mobil. Untuk dinamo sepeda, prinsip ini terapkan oleh roda sepeda yang berputar yang akan memutar dinamo yang terdapat magnet sehingga menghasilkan fluks magnet lalu menghasilkan arus listrik untuk menyalakan lampu depan dan belakang sepeda.

Hal terakhir yang akan saya bahas yaitu efisiensi. Efisiensi dari generator, berdasarkan persamaan F.v=e.i pada batang yang bergerak disekitar medan magnet, jika pada generator menjadi T.ω=e.i, bermakna bahwa energi masukan dari torsi dan kecepatan sudut akan menghasilkan energi keluaran berupa arus dan tegangan, akan bernilai sama jika efisiensinya 1 atau 100%. Namun pada riilnya, tidak ada energi yang 100% terkonversi denga baik, sehingga perumusan efisiensi pada generator DC adalah:

η=Pm/Pel=(T.ω)/(e.i)

Suatu benda yang berputar terus menerus akan menghasilkan panas yang merupakan pelepasan energi atau energy loss, lalu lebih banyak terjadi saturasi dibandingkan linearnya jika dilihat dari grafik energi (E) terhadap arus (If) sehingga sulit untuk membuat efisiensi yang sempurna.

PhotoGrid_1488327565153

Sekian, terimakasih.

referensi:

  1. e-Book “Fundamental of Electric Power Engineering” oleh Massimo Ceraolo dan Davide Poli
  2. catatan kuliah
  3. blog, http://denydestian.blogspot.co.id/2011/11/v-behaviorurldefaultvml-o.html

Makna, Keutamaan, dan Hikmah Hijrah

Arti dari kata hijrah secara umum adalah meninggalkan segala macam bentuk kemaksiatan dan kemungkaran, baik dalam perasaan (hati), perkataan dan perbuatan. Arti secara khusus adalah pindahnya Nabi Muhammad SAW dan para sahabatnya dalam rangka menyelamatkan iman dan Islam serta membangun peradaban baru di tempat baru.

 

Dalam firman Allah SWT menyebutkan :

“Sesungguhnya orang-orang yang beriman, orang-orang yang berhijrah dan berjihad di jalan Allah, mereka itu mengharapkan rahmat Allah, dan Allah Maha Pengampun lagi Maha Penyayang.” (Al-Baqarah: 218)

“Barang siapa yang berhijrah di jalan Allah niscaya mereka mendapati di muka bumi ini tempat hijrah yang luas dan rezki yang banyak. Barangsiapa yang keluar dari rumahnya dengan maksud berhijrah kepada Allah dan Rasul-Nya, kemudian kematian menimpanya (sebelum sampai ke tempat yang dituju), maka sungguh telah tetap pahalanya di sisi Allah. Dan Allah Maha Pengampun lagi Maha Penyayang”. (An-Nisa: 100)

 

Di antara makna hijrah yang terpenting adalah berukhuwah secara mendalam antara sesama muslim. Karena dari ukhuwah inilah kekuatan baru umat Islam akan terbangun sebagaimana dulu Rasulullah Saw. telah membangun kekuatan masyarakat Islam yang mengagumkan di atas fondasi ukhuwah. Selain itu, terapkanlah hijrah ini ke segala lapangan kehidupan, seperti pindah dari masa lalu yang kurang baik, penuh maksiat ke hari esok yang penuh dengan ketaatan kepada Allah, berhijrah dari kebiasaan bertindak zhalim kepada kebiasaan bertindak adil dalam bermasyarakat, berbisnis dan bernegara.

 

Keutamaan Hijrah:

  • Rezki yang berlimpah di dunia (An-Nisa: 100) (Al-Anfal: 79)
  • Kesalahan dihapus dan dosa diampuni (Ali Imran: 195)
  • Derajatnya ditinggikan oleh Allah (At-Taubah: 20)
  • Kemenangan yang besar (At-Taubah: 20, 100)
  • Tempat kembalinya adalah surga (At-Taubah: 20-22)
  • Mendapatkan ridha dari Allah (At-Taubah: 100)

 

Hikmah dari peristiwa hijrahnya Rasulullah SAW adalah setiap amal dan tujuan baik yang akan kita lakukan pasti akan banyak cobaan dan tantangannya, namun jika kita bekerja keras, insyaallah akan dimudahkan dan akan datang pertolongan dari Allah SWT. Selain itu, amanah adalah hal yang harus di jaga dan disampaikan, tidak boleh bermain-main dengan amanah yang diberikan kepada kita. Lalu, pentingnya kita untuk menjaga kecintaan pada Allah dan RasulNya, menyehatkan keyakinan kita pada Allah dan tentaraNya yang ada di langit dan bumi. Dan yang terakhir ialah untuk hasil yang berbeda kita harus melakukan yang berbeda, untuk menumbuhkan kebiasaan-kebiasaan positif yang baru  atau meninggalkan kebiasaan-kebiasaan negatif  yang lama sangatlah diperlukan Hijrah. Demikian pula untuk bisa terus bertumbuh menjadi lebih baik, lebih berkelas, lebih shalih dan lebih bertaqwa pastinya sangatlah diperlukan Hijrah.

 

 
Sumber:

Menghidupkan Makna Hijrah

almanar.co.id/takiyatun-nafs/pelajaran-berharga-dari-peristiwa-hijrah-refleksi-terhadap-konteks-kekinian-bag-5.html

zubairitrainer.com/2013/11/04/5-mutiara-hikmah-hijrah-rasulullah/

Gerak Melingkar Beraturan

Pada praktikum kelima ini tentang gerak melingkar beraturan yang bertujuan untuk memahami konsep gerak melingkar beraturan, menentukan besarnya gaya yang bekerja pada benda yang berputar, dan menentukan percepatan gravitasi dengan menggunakan cairan yang berputar.

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini ialah motor listrik dengan unit pengontrol laju sudut untuk memutar bejana pipih plastik yang berisi air dan tempat untuk benda diikatkan pada tali agar berputar, lalu dinamometer untuk mengukur gaya, lalu stopwatch untuk menghitung periode, laser untuk menentukan benda bergerak stabil pada ketinggian tertentu di tiang berskala, dan alat gaya sentripetal berupa beban yang diikatkan pada tali sehingga ketika berputar, cermin pada poros bisa memantulkan laser ke tiang berskala.

Teori dasar dari praktikum ini adalah dasar teori dari gerak melingkar beraturan dan percepatan gravitasi dalam air yang berputar.

Pada teori gerak melingkar beraturan, benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai besar kecepatan tetap, namun arahnya setiap saat berubah. Percepatan dari benda melingkar beraturan disebut percepatan sentripetal, yaitu percepatan yang mengubah arah dari benda yang bergerak melingkar. Lalu, setiap gaya yang bergerak menuju pusat lintasan lingkaran disebut gaya sentripetal. Namun, terdapat pula gaya fiktif yang melawan gaya sentripetal yaitu gaya sentrifugal yang menjauhi pusat lintasan lingkaran.

Teori dari percepatan gravitasi dalam air yang berputar yaitu gaya sentripetal juga dialami partikel-partikel air dalam bejana pipih yang diputar.

Hasil pengolahan data yang diperoleh setelah praktikum dapat dilihat dari jurnal yang dilampirkan berikut ini:

Jurnal GMB_1Jurnal GMB_3Jurnal GMB_4Jurnal GMB_5Jurnal GMB_6Jurnal GMB_7Jurnal GMB_8

Kesimpulan dari praktikum ini ialah konsep dari gerak melingkar beraturan adalah adanya gaya sentripetal yang menuju ke pusat putaran, adanya gaya fiktif berupa gaya sentrifugal yang menjauhi pusat putaran, dan gaya gravitasi adalah salah satu contoh gaya sentripetal dalam kehidpan sehari-hari.