my dream

my dream

Senin, 08 Oktober 2012

penerpan medan magnetik dalam kehidupan

Magnet dapat ditemukan dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain
  1. Jarum kompas adalah dari magnet permanen.
  2. Pintu kulkas memiliki magnet permanen agar selalu tertutup.
  3. Kartu ATM dan kartu kredit memiliki jalur magnet yang berisi informasi.
  4. TV dan monitor komputer menggunakan elektromagnetik untuk menghasilkan gambar.
  5. Mikrofon dan speaker menggunakan kombinasi magnet permanen dan elektromagnetik.
  6. Media rekaman magnetik: Tape VHS biasa mengandung golongan tape bermagnet. Informasi yang memproduksi video dan suara dikodekan pada lapisan bermagnet pada tape.
  7. Kaset audio kompak mengandung magnet untuk menghasilkan audio.
  8. Kartu kredit, kartu debit, dan kartu ATM: Semua kartu ini memiliki jalur bermagnet pada sisi-sisnya. Jalur ini mengandung informasi yang dibutuhkan untuk menghubungi institusi keuangan pribadi dan menghubungkan dengan rekening bank.
  9. magnet di lemari es memastikan pintu lemari es kedap udara, dengan itu menghindari pemborosan energi.
  10. Loudspeaker dan mikrophon: Loudspeaker merupakan kombinasi magnet permanen dan elektromagnetik. Loudspeaker pada dasarnya perangkat yang mengkonversi energi listrik (sinyal) ke energi mekanik (suara). Elektromagnetik membawa sinyal, yang menghasilkan perubahan bidang megnet dan menarik bidang yang ada pada magnet permanen. Pergerakan penarikan dan penolakan menggerakkan kon, yang menghasilkan suara. Kebanyakan speaker tergantung kepada teknologi ini, tetapi ada juga yang menggunakan konsep yang berbeda. Mikrophon standar berbasis kepada konsep yang sama, tetapi menyongsang. Mikrophon memiliki kon atau selaput yang terlekat pada gelongan kabel. Gelung itu terletak dalam megnet berbentuk khusus. Bila suara mengegarkan selaput maka gelung itu turut bergetar dan menghasilkan voltage saat ia melalui medan magnet. Voltage dalam kabel ini adalah sinyal listrik yang mewakili suara asal.
  11. Motor listrik dan generator: Motor listrik (seperti speaker) tergantung pada kombinasi eletromagnet dan magnet permanen, dan seperti speaker, mengganti energi listrik ke energi mekanis. Generator bertindak merubah energi mekanis ke energi listrik.
  12. Transformer / trafo : Transformer merupakan perangkat yang mengkonversi energi listrik antara dua perangkat yang terpisah mengngunakan listrik melalui konektor magnet.

1. Mengambil Benda-Benda dari Logam

    Masih ingatkah kamu benda-benda yang dapat ditarik oleh magnet? Benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet adalah bahan yang terbuat dari logam seperti besi, baja, dan nikel. Dengan adanya sifat itu, magnet digunakan pada beberapa peralatan untuk mempermudah mengambil benda dari logam. Peralatan tersebut antara lain gunting, obeng, tang, dan alai pengangkut besi tua.
Tahukah kamu bahwa beberapa gunting, obeng, dan tang memiliki magnet pada bagian ujungnya? Ujung-ujung gunting dibuat bermagnet agar mudah mengambil dan mencari jarum. Ujung obeng dibuat bermagnet agar sekrup yang akan dipasangkan menempel pada ujung obeng sehingga mudah memasangnya.
Alat pengangkut besi tua menggunakan elektromagnet yang dialiri arus listrik kuat untuk mengangkut besi tua. Besi tua akan menempel pada alas pengangkut selama arus listrik terns mengalir. Bila arus listrik dimatikan, besi tua akan berjatuhan.
Alat tersebut juga berfungsi memisahkan besi dan baja tua dengan benda-benda lain yang bukan logam. Besi dan baja tua yang telah ‘an akan dilebur untuk dibentuk menjadi besi clan baja yang bars.
2. Penunjuk Arah
    Magnet dapat digunakan untuk menunjukkan arah karena kutub-kutub magnet selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Alat yang memanfaatkan sifat magnet tersebut adalah kompas. Kompas adalah alat penunjuk arah mata angin. Di dalam kompas terdapat magnet berbentuk jarum yang selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan arah mata angin. Kompas digunakan oleh pelaut, pendaki gunung, dan pilot untuk membantu menunjukkan jalan.
3. Membantu dalam Perubahan Energi
    
   Coba kamu perhatikan beberapa peralatan listrik seperti televisi dan radio. Apakah kamu bisa melihat magnet pada peralatan tersebut? Meskipun tidak terlihat, beberapa peralatan tersebut menggunakan magnet pada bagian pengeras suara (speaker). Fungsi magnet pada speaker adalah mengubah energi listrik menjadi energi bunyi.
4. Menghasilkan Listrik
 
    Magnet dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar dan kecil. Salah satu alat yang menggunakan magnet untuk menghasilkan listrik adalah dinamo sepeda.
Pada dinamo sepeda, magnet menghasilkan energi listrik dalam jumlah kecil yang digunakan untuk menyalakan lampu sepeda.
5. Merapatkan Dua Benda
    Coba perhatikan pintu lemari es. Mengapa pintu lemari es dapat menutup dengan kuat dan rapat? Hal tersebut dikarenakan di sekeliling sisi pintu lemari es terdapat magnet. Sebuah magnet yang panjang diletakkan di dalam karet sepanjang pintu lemari es. Lemari es terbuat dari baja, jadi magnet akan membuat pintu lemari es menutup dengan rapat ketika kamu menutupnya. Pintu lemari es yang tertutup rapat dapat menjaga suhu di dalam tetap dingin sehingga makanan dan minuman di dalamnya tetap segar.
Beberapa benda lain yang menggunakan magnet adalah kotak pensil dan tas. Magnet dapat menjaga kotak pensil dan tas menutup dengan rapat sehingga berbagai benda di dalamnya tidak mudah jatuh.
Beberapa pintu menggunakan magnet agar pintu tidak mudah menutup jika tertiup angin. Magnet tersebut diletakkan di balik pintu dengan besi atau baja menempel pada belakang pintu.

6. Menggantikan Roda pada Kereta Api Maglev


   Kereta api jenis maglev adalah kereta api modern yang bergerak tidak menggunakan roda tetapi menggunakan magnet. Kereta api maglev bergerak melayang di atas rel yang terbuat dari magnet. Oleh karena itu kereta api ini disebut maglev, singkatan dari magnetic levitation yang artinya mengapung di atas magnet.

Minggu, 07 Oktober 2012

aplikasi listrik statis

aplikasi listrik statis dalam kehidupan

Listrik statis adalah listrik yang tidak mengalir atau listrik yang muatan-muatan listriknya berada dalam keadaan diam. Listrik statis merupakan bentuk listrik yang dihasilkan bila beberapa benda digosokkan satu sama lain.
1. PENGGARIS BERMUATAN LISTRIK
Description: clip_image002Description: clip_image004
Kalian telah mengetahui bahwa apabila penggaris atau mistar plastic digosok-gosokkan pada rambut yang kering, kemudian didekatkan pada sobekan kertas kecil, maka sobekan kertas kecil tersebut akan tertarik dan menempel pada penggaris. Mengapa hal itu dapat terjadi? Karena penggaris plastik yang digosok-gosokkan pada rambut, menjadi bermuatan listrik. Muatan listrik itulah yang menyebabkan sobekan kertas kecil dapat tertarik ke penggaris. Perhatikan gambar di samping! Tentu dalam benak kalian timbul pertanyaan, Bagaimana muatan listrik tersebut dapat berada pada penggaris? Sebelum menjawab pertanyaan tersebut, pahamilah terlebih dahulu penjelasan berikut ini. Semua zat yang ada di alam ini tersusun dari atom yang sangat kecil. Atom tersebut terdiri atas partikel-partikel yang bermuatan positif, negatif, dan netral. Muatan positif disebut proton, muatan negatif disebut elektron dan muatan netral disebut neutron.
Apakah harus rambut kering? Bagaimana kalau tidak kering, berminyak misalnya?
Mengapa harus yang kering? Tentu
karena air mempunyai sifat konduktor yang kurang baik dan energi yang
ditimbulkan akibat gosokan antara rambut basah dan sisir plastik akan diserap oleh air tersebut, sehingga tidak muncul gejala kelistrikannya
Description: clip_image006
Inti atom atau disebut nukleus terdiri atas proton dan neutron yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak terus-menerus. Elektron pada atom dapat keluar atau masuk ke dalam susunan atom. Jika elektron keluar dari susunan atom, maka jumlah proton dalam atom lebih banyak dari jumlah elektron, sehingga atom menjadi bermuatan positif. Sedangkan apabila elektron masuk pada susunan atom, maka jumlah proton dalam atom lebih sedikit dari jumlah elektron, sehingga atom menjadi bermuatan negatif. Atom akan bersifat netral (tidak bermuatan) bila jumlah proton dalam inti atom sama dengan jumlah electron yang mengitari inti atom tersebut. Setelah memahami penjelasan di atas, pertanyaan tadi dapat dijawab dengan penjelasan berikut. Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut menjadi bermuatan listrik karena elektron dari rambut berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik kelebihan elektron. Akhirnya penggaris plastik tersebut menjadi bermuatan negatif.
Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa sebuah benda netral dapat bermuatan listrik statis dengan jalan digosokkan. Contoh lainnya, yaitu ketika batang plastik digosok dengan kain wol, elektron-elektron dari kain wol berpindah ke batang plastik, sehingga batang plastik kelebihan elektron. Dengan demikian, batang plastik menjadi bermuatan negatif. Sebaliknya, ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, maka elektronelektron dari batang kaca berpindah ke kain sutera, sehingga batang kaca kekurangan elektron. Dengan demikian, batang kaca menjadi bermuatan positif.
Deret benda yang menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang benda di atasnya, dan akan memperoleh muatan positif bila digosok dengan
benda di bawahnya.dinamakan deret tribolistrik. Deret Tribolistrik
1. Bulu kelinci, 2. Gelas, 3. Mika, 4. Wol, 5. Bulu kucing, 6. Sutra, 7. Kapas, 8. Kayu, 9. Batu Ambar, 10. Damar, 11. Logam(Cu,Ni,Ag), 12. Belerang, 13. Logam(Pt,Au), 14. Seluloid
Apakah sobekan kertas yang tertarik oleh penggaris plastic tersebut sebelumnya digosok dulu sehingga bermuatan? Jika tidak, dari mana muatan pada kertas sehingga dapat tertarik oleh penggaris plastic?
Sobekan kertas tidak perlu di gosokkan, yang di gosok-gosokkan ke rambut adalah penggaris plastic. penggaris yang digosok-gosokkan ke rambut menjadi bermuatan listrik. Muatan listrik itulah yang menyebabkan sobekan kertas kecil dapat tertarik ke penggaris. Penggaris plastik yang digosokkan pada rambut menjadi bermuatan listrik karena elektron dari rambut berpindah ke penggaris plastik, sehingga penggaris plastik kelebihan elektron. Akhirnya penggaris plastik tersebut menjadi bermuatan negatif dan bersifat menarik benda-benda kecil dan ringan termasuk potongan-potongan kertas kecil,sesaat kemudian
potongan-potongan kertas kecil lepas kembali karena muatan penggaris tersebut dinetralkan kembali oleh molekul-molekul air di udara yang bersifat polar, yakni muatan negatif penggaris pergi
menuju muatan positif molekul-molekul air di udara. Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa sebuah benda netral dapat bermuatan listrik statis dengan jalan digosokkan

2. TERJADINYA PETIR
Description: clip_image007
PENGOSONGAN MUATAN LISTRIK
Timbulnya petir akibat loncatan muatan listrik statis di ionosfir. Loncatan muatan listrik terjadi pada saat muatan listrik bergerak secara bersama-sama. Kejadian ini disebut pengosongan listrik statis. Pengosongan itu ditunjukkan oleh sambaran petir pada Gambar 10.
Dari mana asal muatan listrik di ionosfir? Kalau pada lapisan ionosfir tidak terdapat awan, mungkinkah petir itu terjadi?
Ionosfer / Ionosfir Ketebalannya ionosfer : 50 – 100 km
Adalah lapisan yang bersifat memantulkan gelombang radio. Karena ada penyerapan radiasi dan sinar ultra violet maka menyebabkan timbul lapisan bermuatan listrik yang suhunya menjadi tinggi. Tidak, karena petir itu terjadi karena adanya awan bermuatan. dan ketika awan yang bermuatan itu melepaskan muatannya maka akan terjadi petir.
Muatan listrik dapat hilang dengan pengosongan. Pengosongan terjadi apabila tersedia suatu jalan bagi elektron-elektron untuk mengalir dari suatu benda bermuatan ke benda lain. Perpindahan muatan listrik statis dari satu benda ke benda lain disebut penetralan atau pengosongan muatan statis. Pengosongan itu lazim juga disebut pentanahan, karena muatan itu sering dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah. Pengosongan muatan statis di udara dapat terjadi sangat besar sehingga menimbulkan suara dahsyat yang kita sebut guntur. Proses terjadinya petir dapat dijelaskan pada Gambar 11a, 11b, dan 11c. Bacalah keterangan
ketiga gambar tersebut.
Apakah yang dimaksud dengan “jalan bagi elektro” dalam hal ini? Bagaimana terbentuknya “jalan” tersebut?
Bagaimana penyaluran muatan ke tanah dilakukan?
Arus sambaran petir yang mengenai finial harus secara cepat dialirkan ke tanah dengan pengadaan sistem penyaluran arus petir melalui jalan terpendek. Dimensi atau luas penampang, jumlah dan rute penghantar ditentukan oleh kuadrat arus impuls sesuai dengan tingkat perlindungan yang ditentukan serta tingginya arus puncak petir. Pada penangkal petir, Muatan listrik akan mengalir ke bawah dengan aman melalui kabel logam , dan masuk ke dalam tanah. Itulah yang di sebut jalan bagi elektro.
Description: clip_image009Description: clip_image011
Apakah setiap awan yang bermuatan akan selalu menyebabkan terjadinya petir? Bagaimana anda menjelaskan secara fisika jawaban anda?
Ketika langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari awan langsung ke Bumi. Petir terjadi akibat perpindahan muatan negatif menuju ke muatan positif. Menurut batasan fisika, petir adalah lompatan bunga api raksasa antara dua massa dengan medan listrik berbeda. Yaitu antara awan cumulonimbus dengan tanah atau antar awan cumulonimbus.
APLIKASI LISTRIK STATIS
Description: clip_image013
PENANGKAL PETIR
Batang logam penangkal petir sering dipasang di atas atap rumah bertingkat atau di atas bangunan tinggi, dan dihubungkan ke dalam tanah melalui kabel logam. Penangkal petir, melindungi rumah dan bangunan tinggi tersebut dari kerusakan oleh energi listrik yang besar di dalam petir. Penangkal petir ini menyediakan suatu jalan aman, atau pentanahan, agar arus listrik petir mengalir masuk ke dalam tanah, bukan melewati rumah atau bangunan lain. Pernahkah anda melihat penangkal petir? Pernahkah anda melihat bangunan tinggi yang dilengkapi dengan penangkal petir seperti Gambar 12. Penangkal petir itu merupakan contoh pengosongan muatan statis yang tidak menimbulkan kerusakan.
Gambar 12.
Pada saat terjadi petir, pengosongan listrik statis dari bagian bawah awan yang bermuatan ke Bumi akan melewati batang penangkal petir ini. Muatan listrik akan mengalir ke bawah dengan aman melalui kabel logam tersebut, dan masuk ke dalam tanah. Penangkal petir menyediakan suatu jalan aman bagi arus listrik petir sehingga mengalir masuk ke dalam tanah dan tidak melewati bangunan tinggi tersebut.
Apakah penangkal petir harus terbuat dari batang logam? Bagaimana jika bukan logam?
Penangkal petir memang terbuat dari logam karena logam dapat menghantarkan arus listrik sehingga petir hanya melewati bangunan saja. Bila penangkal petir tidak terbuat dari logam maka petir akan langsung menghantam bangunan tersebut.
Mengapa petir dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan elektronik?
Pada dasarnya peralatan elektronik memiliki medan listrik sehingga bila ada petir yang mendekati medan listrik tersebut maka medan listrik pada peralatan elektronik akan berubah secara drastis. Bila hal ini terjadi maka peralatan elektronik akan rusak.
Bagaimana bila di dekat rumah yang berpenagkal petir terdapat pohon yang lebih tinggi dari ketingian penangkan petir itu?
Bila terjadi hal demikian maka petir akan menyambar pohon yang lebih tinggi dari penangkal petir. Ini terjadi karena petir akan mencapai pohon lebih dahulu daripada rumah berpenangkal petir..

3. LISTRIK STATIS YANG TIMBUL SAAT MENYETRIKA BAJU
Pada minggu yang cerah, Icha menyetrika baju seragamnya. Sambil menunggu panasnya setrika, ia menggosok-gosokkan setrika pada bajunya yang tipis. Ternyata Icha melihat dan merasakan seakan-akan baju itu tertarik oleh setrika dan terdengar olehnya bunyi gemercik. Mengapa semua itu bisa terjadi? Bagaimana hubungannya dengan konsep fisika? Untuk menjawab pertanyaan ini perlu diperhatikan beberapa konsep, yaitu menggosok, panas, dan baju tipis. Saat Icha menggosok baju dengan setrika ada perpindahan energi gerak yang diberikan ke baju. Setrika yang panas akan memudahkan perpindahan muatan, sedangkan sifat atau jenis baju sangat menentukan mudah tidaknya terjadi perpindahan muatan. Oleh karena itu, baju yang kering akibat disetrika, akan mudah menimbulkan sifat kelistrikan begitu juga pada rambut kering bila digosok dengan sisir, maka sisir itu akan bermuatan listrik. Mengapa harus yang kering? Tentu karena air mempunyai sifat konduktor yang kurang baik dan energi yang ditimbulkan akibat gosokan antara rambut basah dan sisir plastik akan diserap oleh air tersebut, sehingga tidak muncul gejala kelistrikannya.
Mengapa panas dapat mempengaruhi mudah tidaknya benda memperoleh muatan listrik?
Panas dapat mempermudah benda memperoleh muatan lisrik karena listrik juga dapat mengeluarkan panas sehingga antara benda panas dan listrik memiliki suhu yang sama yang dapat mempermudah benda panas memperoleh muatan listrik.
Jika setrika yang tidak dialiri arus digosokkan ke baju yang sama, apakah juga timbul muatan listrik?
Seperta pada keadaan sisir dengan rambut maka hal yang sama berlaku pada setrika dan baju. Akan tetapi waktu yang dibutuhkan akan berbeda karena setrika tidak memiliki sumber istrik lain selain dalam proses penggosokan.

4. Proses Dasar Printer Laser
Prinsip kerja dasar dari laser printer adalah listrik statis, energi yang sama yang bisa membuat pakaian menempel pada pengering atau kilatan petir yang menyambar ke tanah. Listrik statis adalah muatan listrik sederhana yang terjadi pada objek yang terisolasi, seperti balon atau tubuh kita. Sejak muatan atom yang berlawanan saling berinteraksi, objek yang berbeda muatan listriknya akan saling tarik-menarik.
Komponen Dasar Laser Printer
Printer laser menggunakan fenomena ini seperti sebuah lem yang bisa dilepas dan direkatkan kembali. Komponen Inti dari system ini adalah photoreceptor, secara umum seperti revolver drum atau silinder. Drum assembly ini membuat photoconductive material yang banyak yang ditembak oleh sinar proton.
Pada mulanya drum memberikan muatan positif total yang didapat dari kabel corona, kabel dengan aliran listrik yang mengalirinya. (beberapa printer menggunakan roler yang bermuatan didalam kabel corona, tapi sama dalam prinsip kerjanya.) pada saat drom berputar, printer akan mengeluarkan sinar laser tipis yang ditebakkan pada point yang telah ditentukan. Pada saat ini, laser menggambar, huruf dan gambar yang akan dicetak, seperti sebuah pola dari muatan listrik, yang disebut dengan electro static image. System ini juga bisa bekerja sebaliknya, atau gambar yang dibuat oleh listrik bermuatan positif yang dicetak pada latar belakang negative.
Apa yang dimaksud dengan photoconductive? Bagaimana hal ini terjadi?
Karena kelompok kami belum memperoleh jawaban dari pertanyaan ini, maka kami belum menyertakan jawaban dari pertanyaan tersebut. Selanjutnya, bila kami telah memnemukan jawaban dari pertanyaan ini, kami akan segera kirim melalui e-mail.
Bagaimana Anda dapat menjelaskan model matematis dari interaksi antar muatan?
Karena dalam interaksi antar muatan menghasilkan gaya, maka model matematisnya terdapat gaya.
r2
Description: clip_image015
Keterangan:
F = Gaya (Joule)
Q= Besar muatan, muatan pertama (Coulomb)
q = Besar muatan, muatan kedua (Coulomb)
r = Jarak antar muatan (meter)
k = konstanta = 9 x 109 N m2 C-2
Bagaimana muatan-muatan yang tidak terhubung satu sama lain dapat tarik-menarik ataupun tolak-menolak?
Hal ini terjadi karena adanya medan magnet antar muatan. Bila muatan berjenis sama (muatan positif saja atau muatan negatif saja) maka akan terjadi tolak menolak antar muatan. Begitu pula bila muatan berbeda jenis, maka akan terjadi tarik menarik antar kedua muatan tersebut.