Abstract. Kemajuan teknologi mempermudah masyarakat dalam melakukan berbagai kegiatan yang malibatkan pemberdayaan energi. Namun, pada saat ini solusi untuk energi terbarukan masih terus ditelusuri solusi yang paling efektif untuk mengatasi krisis yang berkepanjangan. Salah satu kebutuhan energi yang menjadi fokus industri dunia saat ini adalah bagaimana menghasilkan arus listrik untuk kebutuhan produk tertentu dan memiliki sifat sustainable. Penelitian ini membahas mengenai pengaruh dari Gaya Gerak Listrik (GGL) yang ditimbulkan dari magnet untuk menghasilkan arus listrik dengan kuantitas terbaik dalam mengisi unit penyimpan daya seperti power bank yang biasa digunakan dalam memenuhi kebutuhan energi handphone ataupun gadget. Magnet tersebut disusun secara melingkar dengan pola kutub Utara dan Selatan yang berurutan dan diinduksi dengan magnet lain yang disebut sebagai pemicu. Sistem kerja bersifat berkesinambungan dimana output sistem (magnet melingkar : sumber ; generator : unit pengkonversi) berupa arus llistrik yang dihubungkan dengan kabel USB langsung menuju port power bank. Sistem percobaan terdiri dari dia partitur. Sehingga, sumber listrik percobaan ini akan menggantikan sumber listrik biasa dan bersifat kontinu kapanpun dan dimanapun. Perputaran magnet berjenis neodymium terukur melalui tochimeter sebesar 200 rpm dihubungkan dengan generator DC untuk mengkonversi kecepatan putar tersebut menjadi arus listrik yang kompatibel. GGL magnet akan memicu pemotongan fluks pada generator sehingga menghasilkan tegangan listrik sebesar 0,02 Volt. Adapun L terukur dan B terukur sebesar 0,02 m dan 0,925 atau Tesla. Konversi tegangan dan arus langsung menghasilkan daya kompatibel sebesar 0,04 Watt untuk power bank jenis kapasitas 2000 mAh. Variasi percobaan dilakukan terhadap analisis daya (P) terukur sesuai dengan variasi arus pada setiap power bank yang memiliki jenis kapasitas paling banyak beredar dan diminati oleh konsumen. Keywords: Arus listrik, Daya, Generator, GGL, Power bankAbstract. The advance of technology always eases people in doing any activities which involves empowerment energy. However, at this time, the solution of renewable energy is still looking for the most effective solution to overcome prolonged crisis. On of the necessity energy which becomes the focus of the industry today is how to generate electric current to fulfill the needs of particular product and has sustainable properties. This research discussing about the influence of electromotive force (EMF) which is created by magnet to generate electric current with best quantity in filling power saver unit like power bank which is usually used in fulfilling the necessity energy of handphone and gadget. The magnet is set circularly with the pattern of northern polar and southern polar and sequentially set and induced with another magnet which is called trigger. Working system is sustainable where output system (circular magnet : as sources ; generator : as conversion unit) forms electric current which is connected with USB cable directly towards power bank port unit. Experimental system consists of two partitur. So that, this electric current resource will substitute the ordinary electrical energy resources and will be continuous whenever and also whereever. The rotation of neodymium magnet measured by tochimeter is 1500 rpm and connected with generator DC to convert the velocity of rotation then become compatible electric current. EMF magnetic will create the cutting of flux magnetic in generator to provide electrical voltage 0,085 Volt. As for L measured and B measured are 0,022 m and 0,55 or Tesla. Electrical voltage which is generated by generator will be converted into dc chopper boost to magnify electrical voltage become 5 Volt so that it can be used as standard of power bank operation. Conversion of electrical voltage and direct electrical current generate compatible power as 7,2 Watt for power bank with capacity of 2000 mAh. Variation of reasearh is done towards power (P) analysis measured according with electrical current variation of any capacity of power bank which is most widely circulated and demanded by consumen. Keywords: Electric current, EMF, Generator, Power (P), Power bank

PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangEnergi listrik merupakan salah satu jenis kebutuhan energi yang sangat vital dalam kehidupan masyarakat modern saat ini. Hampir semua alat-alat peraktis yang siap dioperasikan membutuhkan sumber energi berbasis listrik. Salah satunya ialah handphone dan beberapa gadget teknologi tinggi lainnya. Barang ini menjadi sangat penting mengingat dinamika komunikasi dan informasi yang merupakan salah satu kebutuhan penting selalu berubah dan bergerak dengan cepat. Sehingga, dapat dijelaskan bahwasanya frekuensi aktivitas dari kedua jenis produk ini sangat tinggi bahkan melebihi aktivitas produk-produk kebutuhan manusia lainnya.Akibat aktivitas yang tinggi, kebutuhan energi pun menjadi meningkat drastis, sehingga dapat saja persediaan listrik yang disimpan di dalam baterai handphone maupun gadget akan habis terpakai. Tetapi, disaat yang sama, aktivitas dan pekerjaan manusia menuntut bahwa kedua unit pendukung kebutuhan ini untuk terus dapat beroperasi kapan pun. Salah satu solusi terdepan untuk mengatasi masalah tersebut untuk saat ini adalah penerapan unit penyimpan daya dengan berbagai tipe kapasitas atau yang lebih dikenal sebagai power bank. Power bank merupakan salah satu produk inovatif yang berguna untuk menyimpan daya pada kapasitas tertentu dan mentransfernya kepada handphone maupun gadget lainnya jika sewaktu-waktu kedua unit ini mengalami kehabisan daya listrik.Salah satu kelemahan yang terutama dari pemanfaatan power bank ini adalah tidak terciptanya suatu kontinuitas penyuplai daya. Dengan kata lain, power bank tersebut juga dapat saja sewaktu-waktu mengalami kehabisan pasokan energi listrik ketika digunakan terus-menerus sehingga membutuhkan charging ulang untuk mengisi kembali daya yang telah habis digunakan. Prinsip ini menjadi tidak efektif ketika para pengguna berada pada lokasi yang sama sekali tidak memiliki sumber arus listrik. Pada akhirnya, saat pasokan daya power bank telah habis, maka dapat mengganggu aktivitas manusia juga.Oleh karena itu, digagas pemanfaatan teknologi gaya gerak listrik (GGL) yang merupakan hasil induksi magnet. Menurut Faraday [1] GGL induksi merupakan beda potensial yang terjadi pada ujung-ujung kumparan karena pengaruh induksi elektromagnetik. Ketika menggunakan suatu magnet yang memiliki sifat kerja kontinu, maka akan menghasilkan arus listrik yang dapat terus menyuplai daya pada power bank melalui hasil konversi generator DC. Induksi ini merupakan salah satu fenomena yang sangat aplikatif sehingga telah berhasil menciptakan salah satu jenis sumber energi terbarukan dengan kontinuitas terjaga dan bersifat clean energy resources.1.2 TujuanTujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan sarana sumber energi listrik aplikatif dengan memanfaatkan fenomena induksi magnet secara permanen pada Gaya Gerak Listrik (GGL) sehingga dapat digunakan pada berbagai jenis penyimpan daya.1.3 DiskusiDiskusi dari penelitian ini mencakup tentang :1. Menghasilkan arus listrik DC melalui induksi elektromagnetik dalam menghasilkan Gaya Gerak Listrik (GGL).2. Menganalisis perilaku fluks magnet akibat induksi pada generator DC mini.3. Bahan dasar merupakan magnet permanen neodymium, generator yang terdiri dari rotor dan magnet, serta power bank4. Menganalisis sistem kerja dari kombinasi sumber tenaga dan unit konversi dalam satu unit sehingga tersalur berkesinambungan terhadap power bank5. Menganalisis perhitungan arus listrik DC dan daya kompatible terhadap berbagai variasi tipe kapasitas power bank yang biasa digunakan.

INTRODUCTION1. BackgroundElectrical energy is one of the necessity of energy and most vital towards the life of modern society. Almost all of practical tools needs energy resources based electricity. As an example, handphone and some of gadget with high technology. This thing become so important remembering dynamics of communication and information which is one of important necessity always transforms and moves fastly. So that, it can be explained that the frequence of activity from both products are really high even exceed the activity of another products.Due to high activity, the needs of energy increase drastically, so that supply of electricity will consumable. But, in same condition, activity and human work demand both of this supporting unit operate whenever. One of advanced solution to overcome that problem is the application of power saver unit with some typical capacity or which is better known as power bank. Power bank is one of innovative product which is useful to save power in certain capacity and transfer it to handphone or another gadget if this units is run out of electricity at any time.One of the primary weakness from utilization this power bank is no continuity of power supplier happen. In other words, the power bank will be also run out of electricity in any time when it is used continuosly and need charging again to fill the power which is run out used. This principle become less effective when people are in somewhere where no electric current resources are found. Eventually, when the supply of power is run out, this thing will make an interference of peoples activity. Therefore, we initiate utilization of electromotive force (EMF) technology which is the result of magnetic induction. According to Farrady [1] EMF induction is happen to end sides of bobbin because the influence of electomagnetic induction. When using a magnet which has continuous work behaviorm so that it will produce electric current which can always generate and supply power for power bank through the result of generator DC conversion. This induction become one of very applicative phenomena so that, this become really successful to create such a continuity and has clean energy resources properties. 2. PurposeThe aim to achive from this research is to get a new source of electrical energy which has applicative behavior with utilizing magnetic induction phenomena permanently to electromotive force (EMF) so that it can be used for any kind of power saver.3. DiscussionThe discussion from this research is covering about : 6. Produce DC electrical current through electromagnetic induction from electromotive force (EMF) phenomena.7. Analyze magnetic flux behavior because the induction of mini generator DC.8. Basic material are permanent magnet neodymium, generator which consists of rotor and magnet, and also power bank.9. Analyze work system from combination of power source and conversion unit in one system so that it can be channeled sustainable towards power bank. 10. Analyze the calculation of DC electric current and compatible power towards any type variation of power bank capacity which are ussually used.

TeORI DASAR2.1 Magnet NeodymiumMagnet Neodymium merupakan magnet permanen yang sangat langka dari seluruh anggota magnet di Bumi. Magnet ini memiliki kekuatan gaya tarik dan dorong yang sangat kuat sehingga kecepatan putar yang dihasilkan juga tinggi. Magnet ini disebut juga sebagai magnet NdFeB karena mengandung komponen Neodymium (Nd), besi (Fe), dan Boron (B). Komposisi tipikal alloy NdFeBElemen UtamaPersentase Berat

Neodymium (Nd)29%-32%

Iron (Fe)64,2%-68,5%

Boron (B)1,0%-1,2%

Aluminium (Al)0,2%-0,4%

Niobium (Nb)0,5%-1%

Dysprosyum (Dy)0,8%-1,2%

Kelebuhan magnet neodynium antara lain :Kekuatan magnet yang tinggiResistensi terhadap kehilangan daya magnetikKepadatan energi magnetikKetahanan terhadap suhu tinggiDimensi magnet NdFeB: tinggi (h) 6-25 mm dan jari-jari (r) 2-25 mm.2.2 Induksi GGL ElektromagnetikGaya Gerak Listrik (GGL) induksi elektromagnetik merupakan besar arus listrik yang ditimbulkan oleh perubahan medan magnet (fluks magnet). Lenz [2] menegaskan bahwa arus induksi yang timbul dalam kumparan menghasilkan medan magnet yang berlawanan arah dengan medan magnet yang menghasilkan arus induksi. Sehingga, besar GGL yang timbul dalam suatu rangkaian sama dengan laju perubahan fluks magnet yang terjadi pada rangkaian tersebut.2.3 Generator DCGenerator DC merupakan salah satu unit pengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik yang bersifat searah (DC). Komponen alat ini terdiri dari rotor, stator, dan celah udara. Prinsip utama kerja generator DC ini berdasarkan hukum Faraday yang diakibatkan oleh perubahan fluks magnet yang melewati kawat penghantar listrik.

basic theory1. Neodymium MagnetNeodymium magnet is a permanent magnet which is rarely found from all of magnetic member on the earth. This magnet has very strong pulling and pushing force so that the magnitude of rotational speed also very high. This magnet is also called as magnet NdFeB because it contains Neodymium (Nd), Ferrum (Fe), and Boron (B) component.

Table 1. Typical composition of an alloy NdFeBMain ElementsPercentage by Weight

Neodymium (Nd)29%-32%

Iron (Fe)64,2%-68,5%

Boron (B)1,0%-1,2%

Aluminium (Al)0,2%-0,4%

Niobium (Nb)0,5%-1%

Dysprosyum (Dy)0,8%-1,2%

The strength of magnet Neodymiun are :High magnetic strengthResistant to magnetic power lossThe density of energy magneticEndurance to high temperatureDimension of magnet NdFeB : high (h) 6-25 mm and radius (r) 2-25 mm.2. Electromagnetic EMF InductionElectromotive force (EMF) in electromagnetic induction is the magnitude of electric current which posed by the change of magnetic field (flux of magnet). Lenz [2] asserted that induction current posing in bobbin will produce magnetic field which has opposite direction with magnetic field which produce induction current. So that, the magnitude of EMF which is posed in a circuit is equal to the rate of change of magnetic flux that occurs in the circuit.

3. Generator DCGenerator DC is one of unit that works by converting mecanic energy to electrical energy, where the properties of this current is in the same direction (DC). The component of this tool are rotor, stator, and the air gap. Primary working principle of generator DC is based on Faraday Law which is said that electrical current will be produced by posing of the change of magnetic flux which passing electric wires.

Formulasi AcuanFormulasi acuan yang digunakan merupakan Hukum GGL Induksi yang menyatakan bahwa GGL induksi dipengaruhi oleh kawat yang bergerak pada medan magnet (mengakibatkan perubahan luas bidang kumparan).(1)Dengan :. = GGL Induksi pada Generator DCB = Kuar medan magnet generatorL = panjang kawat penghantar yang dipotong fluks pada generator miniv = kecepatan putar rotor. = posisi sudut medan magnet dengan arah kecepatan

Definisi dan AsumsiSistem yang ideal merupakan sistem dimana tidak ada energi yang hilang. Sehingga besaran energi kinetik yang dihasilkan dari perputaran magnetik neodymium yang masuk pada generator DC sama dengan energi kinetik yang keluar. Dengan kata lain, vperputaran magnet = vrotor = vs. Pada proses penelitian ini diasumsikan sistem 1 unit merupakan sistem yang ideal. Hasil terukur :perputaran magnet (terukur) = 200 rpmB (terukur) = 0,925 atau TeslaL (generator) = 2,2 cmr piringan neodymium = 4,5 cm

Konversi : (2)

Sehingga,

Didalam jenis power bank berkapasitas 2000 mAh maka akan menghasilkan sejumlah besar daya : (3)

P = 0,04 watt dalam 1 jamOleh karena itu, dala 1 jam proses charging akan menghasilkan daya sebesar 0,04 watt.Variabel Percobaan TerujiProses penelitian diuji keabsahannya dengan memvariasikan kapasitas power bank terhadap besar arus DC yang dihasilkan generator. Pengaruh variasi dari variabel kapasitas menghasilkan daya kebutuhan yang bervariasi dan juga pengaruh terhadap baterai power bank. Table 1. Summary of power needed.VariabelKapasitasDaya Terbutuhkan

I1800 mAh0,036 watt

II5000 mAh0,1 watt

III11000 mAh0,22 watt

IV18000 mAh0,36 watt

Proyeksi Grafik :

Diperoleh hubungan regresi linier dengan bentuk persamaan :y = mx + cy = 0,777x

Mathematical FormulationReference formulation which is used is EMF Induction Law stated that EMF induction is influenced by the moving wires towards magnetic field. (conducting the change of area in bobbin field).(1)With : = EMF Induction to Generator DCB = Strong magnetic fields of generatorL = The length of wires which is cut flux of mini generatorv = Velocity of rotational speed = Angel position of magnetic field with velocity direction

Definition and AssumtionSystem which has an ideal properties is system where no energy is loss. So that, the magnitude of energy kinetic enter the system of generator DC is equal to kinetic energy out from generator. In other words, vmagnetic rotational = vrotor = vs.

In this research process, assumed that 1 unit is an ideal system. Measureable research :magnetic rotational (measureable) = 1500 rpmB (measureable) = 0,55 or TeslaL (generator) = 2,2 cmr neodymium plate = 4,5 cm

conversion formula : (2)

So that,

With using DC Chopper Boost Converter, this electrical voltage can be increased and regulated until 5 Volt to get ths standard electrical voltage of power bank operation. So that, after converting, this electrical voltage become :

With assumption in power bank with capacity 2000 mAh, about 20 % energy or power will be lost during charging process, so the capacity will be reduced as big as 20 % to become 1440 mAh, and this final power will be gotten (3)

P = 7,2 watt in 1 hourTherefore, in 1 hour charging process will produce power which magnitude of 7,2 watt. Research Variable TestResearch process tested its validity with varying power bank capacity towards the magnitude of DC electric current which is produced by generator. The influence of variation capacity result needs of power which varying and also influence towards power bank battery.

Table 2. Summary of power needed.VariabelCapacityPower needed

I1800 mAh7,2 watt

II5000 mAh20 watt

III11000 mAh44 watt

IV18000 mAh72 watt

Fig. 3. Graphical Proyection Between Capacity and Power (P)We obtain linier regression equation in the form : y = mx + cy = 15,57xSystem Design Concept

Fig. 4. System Process Design ConceptWith pushing ON button, magnet as trigger will be pushed down and react with moving magnet. Moving magnet will move because there are polar force between both of magnet. The moving magnets rotational speed is 1500 rpm then coupled by rotor in generator part. This rotor is moving because of initial moving so that because of rotor which rotating, that will cut magnetic flux which is at generator then producing some electromoving force (EMF). This EMF is relying on the magnitude of magnetic field, the length of rotor, and the rotor velocity.

konklusi3.1 KesimpulanBerdasarkan desain, testing, dan analisis yang telah dilakukan pada eksperimen ini, maka diperoleh kesimpulan :1. Aplikasi GGL Induksi elektromagnetik dapat diaplikasi sebagai power supplier pada unit penyimpan daya dengan sifat sustainabilitas tinggi.2. Kebutuhan daya memiliki korelasi linier dengan kapasitas power bank yang digunakan, sesuai dengan persamaan hubungan : y = 0,777x dengan nilai R2 = 0,975.3.2 SaranBerdasarkan desain, testing, dan analisis yang telah dilakukan pada eksperimen ini, maka penulis menambahkan beberapa saran terkait, berupa:1. Variasi kecepatan putar magnet neodymium dapat divariasikan dengan mengubah konstruksi sumber energi kinetik.2. Desain 1 unit yang bersifat efektif, efisien, dan portable sangat dibutuhkan untuk mendukung produksi produk ini.3. Sangat dibutuhkan realisasi langsung dari pemerintah setempat untuk melakukan uji lanjutan dan inovasi terapan yang lebih aplikatif.

conclusion1. ConclusionBased on the design, testing, and analysis that has been conducted in this experiment, it can be concluded that :3. The application of EMF Induction elektromagnetic can be applicated as power supplier for power saver unit with high sustainable properties. 4. The needs of power has a linier correlation with power bank capacity which is used, according to the equation : y = 15,57x with the value of R2 = 0,975.

2. SuggestionBased on the design, testing, and analysis that has been conducted in this experiment, the authors added the following suggestion, as : 4. The variation of rotational speed can be varied with changing source of kinetic energy construction. 5. One unit design which has effective, efficient, and portable properties is very needed to support the manufacture of this product. 6. This conclusion urgently required direct realization from government to complete next test and applicative innovation with high developement.