LAMPU SENTER “KOCOK”

TUGAS RISET SEDERHANA (RBL)

Dibuat untuk Memenuhi Mata Kuliah Fisika Dasar IIB

oleh

****** 161120**

****** 161120**

****** 161120**

****** 161120**

****** 161120**

****** 161121**

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

BANDUNG

2013

I. Tujuan

Menghitung ggl induksi yang dihasilkan pada lampu senter ‘kocok’

Menghitung waktu maksimal lampu menyala dengan muatan yang

berasal dari kapasitor penuh.

II. Alat dan Bahan

Kawat tembaga (diameter 0.12cm) 1 ons

Magnet Neodymium kecil 15 keping

4 Diode

Kapasitor 0.22Farad, 5.5Volt

PCB (Printed circuit board) 4cmx3cm

Sakelar kecil

Lampu LED 3 Volt

Kabel penghubung 1/2meter

Timah dan alat solder

Selongsong tabung (untuk tempat senter)

Pipa PVC (diameter 1 inci)

Karet penutup pipa PVC

Pita perekat

III. Teori Dasar

Diagram Rangkaian

Pada senter kocok kami, diagram rangkaiannya adalah sebagai berikut;

GGL Induksi

Hukum Faraday: Jika fluks medan magnet yang masuk suatu loop

berubah, maka akan timbul gaya gerak listrik (ggl/emf) pada loop

tersebut.

Hukum Lenz: Arah arus induksi pada loop sedemikian agar timbul

medan magnet induksi yang melawan perubahan fluks yang terjadi pada

loop.

Ԑ=−dΦdt

Kumparan dan magnet/Generator

Pada pembuatan senter kocok, kumparan dan magnet berfungsi sebagai

generator arus AC. Menurut hukum Faraday-Lenz, magnet yang bergerak

dalam kumparan menimbulkan perubahan fluks, lalu menimbulkan ggl.

Ԑ=−dΦdt

=−A . dBdt

Kumparan yang dihubungkan dengan komponen-komponen listrik akan

membuat ada arus mengalir (AC), sehingga lampu senter menyala.

Diode/Rectifier

Untuk membuat nyala lampu senter stabil, arus yang lewat pada lampu

harus searah dan tetap (DC). Karena arus induksi generator berubah-

ubah (AC) harus dilakukan rectification, alat untuk mengkonversi arus

disebut rectifier.

Rectifier terdiri dari diode, simbolnya pada diode, arus mengalir

searah mengikuti anak panah (pada simbol, ke kanan). Saat potensial di

kiri lebih tinggi (+) daripada di kanan (-), arus mengalir, jika sebaliknya

arus tidak mengalir.

Arus AC dari kumparan membuat potensial di ujung kumparan

bergantian (+) dan (-), jadi pada rectifier digunakan 4 diode.

Diagramnya;

Kapasitor

Kapasitor dipakai untuk

menyimpan muatan. Sehingga saat senter tidak dikocok lampu dapat

menyala. Lampu dihubungkan secara paralel dengan kapasitor untuk

memungkinkan proses ini.

Pengisian :Saat senter dikocok akan terjadi reaksi pengisian kapasitor.

Pengosongan: Saat kapasitor penuh, lampu dinyalakan, terjadi

pengosongan kapasitor.

Proses pengisian dan pengosongan kapasitor mengikuti persamaan

exponen yang grafiknya ditunjukan gambar berikut.

Sakelar dan Lampu

Kedua komponen ini dihubungkan seri, jadi nyala lampu dapat diatur

oleh sakelar, baik saat kapasitor penuh ataupun kosong.

12

34

dihubungkan ke kapasitor

1. Saat potensial kumparan atas (+), arus mengalir ke diode 1, lalu muatan tersimpan ke kapasitor.

2. Potensial di kumparan bagian atas menjadi lebih (-) dibanding kumparan bagian bawah.

3. Akibatnya, kumparan bawah menjadi (+), arus mengalir ke diode 3, menyimpan muatan ke kapasitor.

4. Potensial di kumparan bagian bawah menjadi lebih (-) dibanding kumparan bagian atas

5. Siklus berulang sampai kapasitor terisi penuh.

IV. Percobaan/Cara Kerja

No Keterangan Gambar1 Membuat kumparan

Siapkan bahan untuk membuat kumparan;Kawat tembaga, Pipa PVC (panjang +_ 20 cm), Pita perekat

2 Gulung kawat pada pipa sampai kawatnya habis. Sisakan ujung-ujungnya dan tahan dengan pita perekat, Bila sudah, lapisin kumparan dengan pita perekat agar tidak terburai.

3 Untuk mengetes apakah ggl yang dihasilkan cukup/tidak, hubungkan lampu ke kawat dengan kabel pendek (tidak perlu disolder dulu), lalu masukan magnet dan kocok-kocok kumparan

4 Bila lampu menyala, lanjutkan dengan menyusun komponen. Buat diode bridge.Susun pada PCB keempat diode seperti gambar disamping, hubungkan 2 diode di tengah ke ujung-ujung kumparan lewat kabel dengan cara disolder.

5 Pasang kapasitor di PCB sebelah diode, hubungkan 2 ujungnya dengan 2 diode di bagian luar. Lalu gergaji PCB agar

ukuranya pas ke tabung tempat senter.

6 Hubungkan sepasang kabel pada junction kapasitor dan 2 diode samping(paralel), Pakai kabel agak panjang(+- 10 cm) agar letak fleksibel.Hasilnya akan seperti gambar disamping.

7 Jangan lupa tutup ujung-ujung pipa dengan karet lalu disolatape. (kami menggunakan bola bekel kecil dibelah 2)

8 Siapkan tabung tempat senter, gergaji panjangnya (+_30 cm).Beri lubang kecil tempat saklar.

9 Masukkan kumparan yang sudah tersambung ke rangkaian ke tabung tempat senter. Perhatian! Kumparan tidak boleh bergerak dalam tabung, karena bisa merusak rangkaiaan karena banyak gesekan dan benturan. Agar tidak longgar, lapisi kumparan dengan kertas koran sehingga diameternya hampir sama dengan diameter tabung,

10 Setelah kumparan masuk, masukan rangkaian di PCB. Beri gabus sebagai penahan PCB agar tidak longgar. Posisikan kabel yang akan terhubung dengan lampu dan saklar.

11 Posisikan saklar di lubang kecil tabung, solder ke kabel di PCB,

12 Lubangi tutup tempat dudukan lampu di kepala senter, lalu masukkan kaki-kaki lampunya.

13 Hubungkan kutub positif lampu dengan kabel yang terhubung dengan saklar, hubungkan kutub negatif lampu ke kabel pasangannya.

14 Pasang kepala senter pada tabung,Dan.... Senter kocok sudah jadi!Untuk menyalakan senter, kocok dahulu, nanti tinggal menyalakan sakelar saja, senter bisa menyala sampai 30 menit.

15 Kepala senter diberi lapisan alumunium foil, berfungsi sebagai reflektor agar nyala lampu lebih terang.Tabung senter bisa dihias agar tampilan lebih menarik

V. Diskusi dan Analisa

VI. Kesimpulan

VII. Laporan Keuangan

Alat/Bahan Harga (Rp____,00)

Keterangan

Kawat tembaga (diameter 0.12cm) 1 ons 15000  Magnet Neodymium kecil 15 keping 50000  4 Diode 2000  Kapasitor 0.22Farad, 5.5Volt 8000  PCB (Printed circuit board) 3500  Sakelar kecil 1000  Lampu LED 3Volt 3000  Kabel penghubung 1 meter 2000  Timah dan alat solder - Sudah punyaSelongsong tabung tempat senter - Pakai kotak bekas lampu

panjangPipa PVC (diameter 1 inci) - Pakai pipa bekas

Karet penutup pipa PVC - Pakai bola bekel bekasPita perekat 2000  Total Pengeluaran 86500

VIII. Pembagian Tugas dalam Tim

IX. Referensi

Lilik Hidayat Setyawan. 2004. Kamus Fisika Bergambar. Purwokerto: Pakar Raya.

Serway, Raymond A.,Jewett.2010.Physics for Scientist and Engineers.8th Edition.UCLA,USA:Brooks/Cole Cengange Learning.Page. 980-983, 990