BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM LISTRIK .Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 1 BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM...

download BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM LISTRIK  .Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 1 BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM LISTRIK MAGNET ... dan kebersihan alat-alat dan fasilitas kemudian mengisi

of 26

  • date post

    01-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    221
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM LISTRIK .Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 1 BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM...

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 1

    BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM

    LISTRIK MAGNET

    SEMESTER GENAP T.A. 2014/2015

    Disusun Oleh:

    NURUN NAYIROH, M.Si

    LABORATORIUM ELEKTROMAGNETIK

    JURUSAN FISIKA

    FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM

    MALANG

    2015

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 2

    KATA PENGANTAR

    Segala puji bagi Allah SWT yang telah senantiasa memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet ini dengan baik.

    Diktat ini disusun sebagai buku panduan atau pegangan Praktikum Listrik Magnet di lingkungan Jurusan Fisika UIN MALIKI Malang dengan materi yang telah disesuaikan dengan materi kuliah Listrik Magnet. Sebagian materi di dalam diktat ini merupakan hasil penerjemahan dari buku penuntun eksperimen dari PHYWE yang berbahasa Inggris ditambah dengan beberapa hal dan judul yang baru.

    Tujuan penyusunan adalah bahwa diktat ini dapat membantu para asisten dan mahasiswa dalam mengikuti kegiatan praktikum dengan baik dan benar sekaligus untuk menambah wawasan terhadap teori yang telah didapatkan dalam perkuliahan serta membantu menambah ketrampilan mahasiswa dalam melakukan kerja di laboratorium.

    Ucapan terimakasih disampaikan kepada seluruh Laboran dan Kepala Laboratorium Fisika beserta seluruh pihak yang telah membantu penyusunan diktat ini. Akhirnya, penulis menyadari bahwa diktat ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca untuk penyempurnaan diktat berikutnya.

    Malang, Pebruari 2015 Disetujui oleh: Diverifikasi oleh: Disusun oleh: Kepala Lab. Elektromagnetik Dosen Pengampu Laboran

    Erika Rani, M.Si Erika Rani, M.Si Nurun Nayiroh, M.Si NIP.198106132006042002 NIP. 198106132006042002 NIP.198503122011012018

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 3

    TATA TERTIB PRAKTIKUM

    Setiap praktikan yang melakukan praktikum Listrik Magnet di Laboratorium Elektromagnetik, Jurusan Fisika, FSAINTEK, UIN MALIKI Malang diwajibkan mematuhi tata tertib berikut : 1. Praktikan harus sudah siap menjalankan praktikum lima menit sebelum acara

    praktikum dimulai. 2. Pada saat melakukan praktikum diharuskan memakai jas praktikum. 3. Setiap praktikan diharuskan membaca dengan teliti petunjuk praktikum yang

    akan dilakukan dan membuat ringkasan cara kerja praktikum (password masuk: Tujuan praktikum, landasan teori dan metodologi eksperimen) yang akan dilaksanakan pada saat itu.

    4. Setiap parktikum diwajibkan membawa kartu kendali praktikum. 5. Sebelum praktikum dimulai pada setiap awal praktikum akan didakan pre-tes. 6. Laporan sementara dibuat pada saat praktikum dan pada saat praktikum akan

    usai dimintakan persetujuan Asisten praktikum. 7. Setiap selesai praktikum akan diadakan post-test. 8. Laporan resmi praktikum dikumpulkan pada setiap awal praktikum berikutnya. 9. Setelah usai praktikum setiap kelompok bertanggung jawab terhadap keutuhan

    dan kebersihan alat-alat dan fasilitas kemudian mengisi buku log penggunaan alat-alat praktikum.

    10. Bagi praktikan yang berhalangan hadir diharuskan membuat surat ijin dan apabila sakit harus dilampiri surat keterangan dokter.

    11. Ketentuan yang belum tercantum dalam tata tertib ini apabila perlu akan ditentukan kemudian.

    PJ.Praktikum Listrik Magnet

    Nurun Nayiroh, M.Si

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 4

    DAFTAR ISI

    Halaman

    1. Sampul 1

    2. Kata Pengantar 2

    3. Tata Tertib 3

    4. Daftar Isi 4

    5. LM-1 MEDAN MAGNET PADA COIL TUNGGAL / HUKUM BIOT SAVART

    5

    6. LM-2 KONSTANTA DIELEKTRIK PADA BAHAN-BAHAN YANG BERBEDA

    9

    7. LM-3 INDUKTANSI PADA SOLENOIDA 15

    8. LM-4 IMPULS INDUKSI MENGGUNAKAN COBRA3

    20

    9. Sistematika Laporan 24

    10. Laporan Sementara 25

    11. Daftar Pustaka 26

    LM-1

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 5

    MEDAN MAGNET PADA COIL TUNGGAL /

    HUKUM BIOT SAVART

    I. TUJUAN PERCOBAAN

    a. Untuk mengukur densitas fluks magnetik pada tengah (pusat) di berbagai macam loop kawat dengan menggunakan probe Hall dan untuk menyelidiki ketergantungan pada jari-jari dan jumlah lilitan loop kawat.

    b. Untuk menentukan konstanta medan magnet 0. c. Untuk mengukur densitas fluks magnetik sepanjang sumbu pada coil-coil

    panjang dan membandingkannya dengan nilai teoritis.

    II. DASAR TEORI

    Dari persamaan Maxwel:

    (1)

    di mana K adalah kurva tertutup sekitar daerah F, H adalah kuat medan magnet, I adalah arus yang mengalir melalui daerah F, dan D adalah densitas fluks listrik, kita peroleh arus langsung (direct current) (D=0), Hukum fluks magnetnya adalah:

    (2)

    Di mana, notasi dengan menggunakan Gambar 1, ditulis dalam bentuk Hukum Biort-Savart sebagai berikut:

    (3)

    vektor dl tegak lurus terhadap bidang, dan dH terletak pada bidang gambar, sehingga:

    (4) dH dapat diselesaikan kembali ke dalam komponen jari-jari dHr dan komponen sumbu dHz.

    Komoponen dHz mempunyai arah yang sama untuk semua elemen konduktor dl dan kuantitas-kuatitas yang ditambahkan; komponen dHr saling menghapuskan antara yang satu dengan lainnya ketika berpasangan.

    Oleh karena itu, Hr (z) = 0 (5) Dan

    (6) Pada sepanjang sumbu lingkaran kawat, sedangkan densitas fluks

    magnetiknya adalah:

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 6

    (7) di mana 0 = 1.2566x10

    -6 H/m adalah konstanta medan magnet. Jika ada sejumlah kecil loop yang identik melilit secara bersama-sama, maka densitas fluks magnetiknya diperoleh dengan mengalikan jumlah n-lilitannya.

    Gambar 1. Gambar untuk menghitung medan magnet sepanjang sumbu pada kawat loop.

    1. Pada pusat loop (z=0), kita peroleh:

    (8) Nilai medan magnet B (0) dapat diperoleh dari garis regresi nilai yang terukur dengan ekspresi sebagai berikut:

    (untuk jumlah lilitan)

    (untuk jari-jari) 2. Dengan menggunakan nilai yang terukur pada poin 1 dan persamaan (8),

    kita akan peroleh nilai rata-rata untuk konstanta medan magnetik (0). 3. Untuk menghitung densitas fluks magnetik pada coil bulat secara uniform

    dengan panjang l dan n lilitan, kita kalikan densitas fluks magnetik pada satu loop dengan densitas lilitan n/l dan mengintegralkan dengan panjang coil.

    di mana a=z+l/2 dan b=z-l/2 Membandingkan nilai densitas fluks yang terukur dengan nilai densitas fluks yang terhitung pada pusat coil dengan menggunakan persamaan berikut:

    III. METODE PERCOBAAN

    a. Alat dan Bahan Percobaan

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 7

    1. Coil induksi, 300 lilitan, d = 40 mm 1 buah 2. Coil induksi, 300 lilitan, d = 32 mm 1 buah 3. Coil induksi, 300 lilitan, d = 25 mm 1 buah 4. Coil induksi, 200 lilitan, d = 40 mm 1 buah 5. Coil induksi, 100 lilitan, d = 40 mm 1 buah 6. Coil induksi, 150 lilitan, d = 25 mm 1 buah 7. Coil induksi, 75 lilitan, d = 25 mm 1 buah 8. Konductor, lingkaran, 1 set 1 buah 9. Teslameter, digital 1 buah 10. Hall probe, axial 1 buah 11. Power supply, universal 1 buah 12. Distributor 1 buah 13. Meter scale, demo, l = 1000 mm 1 buah 14. Digital multimeter 1 buah 15. Barrel base -PASS- 2 buah 16. Batang support -PASS-, segiempat 1 buah 17. Klem sudut 1 buah 18. G-clamp 2 buah 19. Lab jack, 200_230 mm 1 buah 20. Reducing plug 4 mm/2 mm socket 1 buah 21. Kabel penghubung, l = 500 mm, biru 1 buah 22. Kabel penghubung, l = 500 mm,merah 2 buah

    b. Langkah Percobaan

    Adapun langkah-langkah percobaan sebagai berikut: 1. Atur percobaan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2. 2. Operasikan power supply sebagai sumber arus konstan, atur

    tegangannya pada 18 V dan arus ke nilai yang diinginkan. 3. Ukur kuat medan magnet dari coil (I = 1 A) sepanjang sumbu z

    dengan probe Hall dan plot hasilnya pada grafik. 4. Lakukan pengukuran hanya di pusat konduktor loop (I = 5 A). 5. Untuk menghilangkan interferensi medan dan asimetri 6. dalam pengaturan percobaan, hidupkan power dan ukur perubahan

    relatif pada medan. 7. Kembelikan arus semula dan ukur perubahannya lagi. 8. Hasil yang diberikan adalah rata-rata dari nilai yang terukur.

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 8

    Gambar 2. Rangkaian percobaan untuk mengukur medan magnet.

    c. Tabel Data Percobaan

    Densitas fluks magnetik pada pusat coil dengan n-lilitan (jari-jari 6 cm, arus 5 A)

    No. n-lilitan B/mT 1. Dst.

    Densitas fluks magnetik pada pusat coil tunggal (n=1), dengan variasi jari-jari(arus 5 A).

    No. Jari-jari (r/cm) B/mT 1. Dst.

    Densitas fluks magnetik sepanjang sumbu coil

    No. n (Lilitan) Jari-jari (R/mm)

    Panjang Coil (l/mm)

    B/mT Terukur Terhitung

    1. 75 13 160 2. 150 13 160 3. 300 13 160 4. 100 20 53 5. 200 20 105 6. 300 20 160 7. 300 16 160

  • Buku Petunjuk Praktikum Listrik Magnet 9

    LM-2

    KONSTANTA DIELEKTRIK

    PADA BAHAN-BAHAN YANG BERBEDA

    I. TUJUAN PERCOBAAN

    a. Mengukur hubungan muatan Q dan tegangan U dengan menggunakan sebuah plat kapasitor.

    b. Menentukan konstanta dielektrik () dari hubungan yang diperoleh pada

    tujuan poin (a). c. Menghitung muatan plat kapasitor sebagai fungsi invers dari jarak antar

    kedua plat dengan tegangan konstan. d. Mengukur hubungan antara muatan Q dan tegangan U dengan

    menggunakan plat kapasitor, antara plat-plat kapasitor dengan bahan dielektrik padat yang berbeda-beda.

    II. DASAR TEORI

    Kapasitor