Hand Generator dan prinsip dinamo

HAND GENERATOR

Erwingea_pendfis16'-fsmuksw

Hand Generator dan prinsip dinamo

project Phyco

 

CONFIDENTIAL

Gambar 1.1 Gambar alat tampak dari samping & depan

Prinsip Generatornya dari putaran yang diberikan oleh tangan

Prinsip Kerjanya

Secara umum, ketika roda  DVD  diputar dinamo juga ikut berputar karena dihubungkan dengan karet, yang membuat dynamo bisa menghasilkan arus listrik karena di dalam dynamo terdapat magnet dan kumparan, saat kumpuran/ lilitan kawat berputar maka medan magnet akan diubah menjadi medan listrik sehingga menghasilkan arus listrik. Ketika arus listrik tersebut dihubungkan dengan suatu hambatan (dalam hal ini lampu LED) maka lampu LEDnya  menjadi menyala.

secara umum bahan dan alat yang kami gunakan dalam membuat alat ini adalah

 BAHAN dan ALAT

• DVD 2 buah  
• Rangka double tip
• Karet gelang
• Tali kawat
• Lampu LED
•  Sterefoom
• Dinamao
• Kawat
• Lem Tembak-tembakan 
• Pisau
• Solder

 Penjelasan singkat tentang Dinamo

Dinamo pertama kali dibuat berdasarkan prinsip Faraday pada tahun 1832 oleh Hippolyte Pixxi, dia merupakan seorang peralatan dari Prancis. Alat ini menggunakan sebuah magnet permanen yan di putar oleh sebuah ''crank''. Magnet yang berputar diletakkan sedemikian rupa sehingga kutub utar dan selatannya melewati sebuah bongkahan besi yang dibungkus dengan kawat (kumparan).

Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus dikawat disetiap kali sebuah kutub melewati kumparan, dan lebih jauh lagi jika kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak balik menjadi arus searah

PENGERTIAN DINAMO

Dinamo adalah sebuah alat untuk merubah energi listrik menjadi energi gerak dan energi gerak menjadi energi listrik. Dilansir dari Wikipedia, dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga ke industri, dan masih banyak generator terpenting yang digunakan pada abad ke 21. Dinamo menggunakan prinsip-prinsip elektromagnetik untuk mengubah putaran mekanik menjadi arus listrik bolak-balik.

Komponen utama didalam Dinamo

• Sebuah kumparan 
• Sebuah Cincin Geser
• Sikat
• Magnet

gambar 1.2 adalah gambar dinamo sederhana

Langkah-Langkah Kerja Dinamo :

• Sebuah kumparan berputar dalam medan magnet.
• Tiap-tiap ujung kawat kumparan dihubungkan dengan sebuah “cincin geser”.
• Cincin geser tersebut menempel sebuah sikat.
• Bila kumparan diputar maka dalam kumparan itu timbul GGL AC. GGL AC ini menimbulkan arus AC di dalam rangkaian dinamo.

Prinsip Kerja Dinamo

Dalam kasus ini kita mengambil contoh dinamo sepeda yang meruapakan sebuah generator atau pembangkit listrik yang sederhana. Saat ini kita jarang menemukan sepeda yang menggunakan dinamo. Dahulu ketika penggunaan sepeda motor ada mobil belum sebanyak sekarang, sepeda menjadi sarana transportasi yang cukup dominan dan dinamo dipakai untuk  menyalakan lampu jika menggunakan sepeda pada malam hari.

Dinamo pada dasarnya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumpuran tetap. Jika roda sepeda di putar dan menyinggung kepala dinamo yang dihubungkan pada sebuah magnet, sehingga putaran roda akan memutar magnet. Biasanya dinamo sepeda mampu menghasilkan tegangan sebesar 6-12 Volt

Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Bila magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi dalam kumparan. Bila sebuah lampu sepeda dipasang dalam kabel yang menghubungkan kedua unjung kumparan. Lampu tadi akan di lewati arus induksi AC.Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang bila perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda makin cepat).

Fungsi Dinamo
Fungsi dinamo adalah yaitu piranti yang merubah energi listrik menjadi energi gerak putar (mengubah energi listrik menjadi energi gerak).

Di publish Erwin gea

kutipan

''cintailah hasil karyamu karena hal tersebut kelak menjadi bekal untuk masa depanmu''

Penerapan Persamaan Order I Dalam Kelistrikan

Penerapan Persamaan Order I Dalam Kelistrikan

Erwingea_pendfis16'_fsmuksw

Persamaan diferensial order I dapat diterapkan dalam kelistrikan khusunya dalam rangkaian listrik sederhana. Rangkaian listrik yang kita kenal adalah rangkaian DC (searah) AC (bolak-balik). Dalam pembahasan tentang persamaan diferensial order I secara matematis dapat dituliskan ;

                                                                                                           (1.1)

Dalam menyelesaikan persamaan umum dari persamaan diferensial order I, diselesaikan dengan menggunakan faktor integrasi secara dapat dituliskan ;

                                                                                                                        (1.2) 

Sesuai dengan Hukum Kirchhocf, rangkaian listrik sederhana di tujunkkan dalam gambar 1.1, yang mengandung sebuah tahanan sebesar R ohm dan sebuah kumparan L Henry dalam rangkaian deret terdapat sebuah sumber gaya elektrokmotif (baterai atau generator) yang menyediakan suatu Voltase sebesar E(t) volt pada saat t, maka dapat kita menuliskan secara matematis ;

                                                                                                                (1.3)

Di mana I dan E(t) sebagai fungsi waktu, L dan R suatu konstantan, dengan I arus listrik yang diukur dalam ampere. Ini adalah sebuah persamaan linear, secara umum dapat diselesaikan dengan metode persamaan diferensial order I . Gambaar 1.1 menunjukkan suatu rangkaian listrik dengan variabel R,I, V/E. 

                     

      

Gambar 1.1

maka persamaan umum telah kita sesuaikan dengan persamaan 1.3 dengan mengikuti penyelesaian persamaan diferensial order I.

Faktor integrasi dari persamaan ;

setelah itu kita kalikan nilai faktor integrasi kedalam persamaan yang telah kita sederhanakan 

kemudian kita kenali ruas kiri sebagai turunan dari     Sehingga persamaan menghasilkan bentuk 

Sehingga mendapatkan nilai I dari persamaan akhir dengan penerapan persamaan diferensial order I

                                                                                   (1.4)

Sebagai contoh dalam bentuk matematis, kita perhatikan sebuah rangkaian seperti yang ditunjukkan di gambar 1.2, dengan L = 2 henry, R = 6 ohm dan sebuah baterai menyediakan suatu voltase konstantan sebesar 12 volt. Jika I = 0 pada saat t = 0, kita menentukan besar arus :

Gambar 1.2 

penyelesaian :

persamaan diferensialnya dapat kita tuliskan menjadi ;

 atau  

Dengan mengikuti prosedur baku dari persamaan deferensial order I , persamaan matematis di atas  dikalikan dengan faktor integral dimana faktor integralnya adalah 

maka didapatkan kasus penyelesaian secara umum

Untuk kasus penyelesaian secara khusu, I = 0 pada saat t = 0 

Deferensial order I masih banyak diterapkan dalam kasus yang lainnya, seperti halnya dalam masalah pencampuran cairan, tekanan dan lain lain, dengan berakhirnya penulisan makalah ini penulis berterimakasih kepada dosen yang mengajarkan Fisika Matematika II dengan materi persamaan deferensial order I.

Referensi;

1.        Mary L. Boas/ matematical methods in the physical sciences,second edition.

2.        Kalkulus dan Geometri Analitis, jilid 2, edisi kelima

kutipan ;

''ada untuk saling melengkapi, tetapi tidak ada untuk saling menjatuhkan''

konsep usaha, daya dan energi

KONSEP USAHA, DAYA DAN ENERGI

 Erwingea_pendfis16'_fsmuksw

 Konsep usaha, daya dan energi

Usaha
usaha merupakan besaran yang berhubungan dengan gaya yang mengakibatkan suatu benda berpindah posisi. Usaha dengan gaya konstan (tetap) selama perpindahan suatu benda, dapat didefenisikan sebagi hasil kali gaya (F) dengan perpindahan (x), usaha merupakan besaran skalar  dan bukan besaran vektor. Secara matematis dapat dituliskan persamaan umum Usaha

jika jumlah gaya yang berkerja pada benda lebih dari satu maka persamaanya matematisnya :

Gambar 1. usaha yang dilakukan pada suatu benda

dengan ;

W= usaha (Joule)

F= gaya yang sejajar dengan perpindahan benda (N)

x=perpindahan (m)

catatan : 

usaha bernilai nol jika gaya yang diberikan tidak searah dengan arah perpindahan (tegak lurus)

usaha bernilai nol jika tidak ada perpindahan posisi. 

Energi 

Energi secara konsep Fisika dapat diartikan suatu proses perpindahan energi dari hal yang satu ke hal yang lain melalui proses interaksi yang terjadi secara fundamental (dapat diubah bentuknya). energi juga dapat diartikan sebagai kemampuan dalam melakukan usaha/kerja. Energi pada dasarnya tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan, tetapi diubah bentuknya kebentuk yang lain.

Energi yang sering kita bahas dan kita pelajari dalam pembelajaran Fisika:

1. Energi Kinetik 

2.Energi pontensial.

>> Energi kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda/partikel karena geraknya. Energi kinetik dibagi atas 2 jenis yaitu Energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Energi kinetik translasi adalah energi yang terkandung atau dimiliki oleh benda yang bergerak pada garis lurus sedangkan energi kinetik rotasi adalah energi yang terkandung atau dimiliki oleh benda yang bergerak berotasi (berputar). 

persamaan matematis energi kinetik Translasi

Keterangan :

 = Massa benda/partikel

   = Kecepatan benda/partikel

Gambar 2. contoh gerak Energi Kinetik Translansi

Persamaan matematis energi kinetik Rotasi 

atau

Keterangan :

 = Energi Pontensial

   = Percepatan sentripental

    = Jari-jari

Gambar 3. contoh gerak Energi Kinetik Rotasi

>> Energi Potensial

Energi Potensial merupakan  energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keadaan diam dapat memiliki energi pontesial yang memiliki nilai tertentu. Apabila benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Energi potensial memiliki beberapa bentuk diantaranya: energi potensial gravitasi, energi potensial pegas, dan lain - lain.

Persamaan matematis Energi Potensial 

 = Energi pontensial

  = Massa benda

    = Nilai gravitasi Newton

Gambar 4. contoh Energi Potensial

>>Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang terjadi sebagai penjumlahan dari energi pontensial dan kinetik, secara umum persamaan matematisnya

Gambar 5. Gerak buah jatuh

macam-macam energy yang kita ketahui dalam kehidupan sehari

1. Energi Cahaya

Energi cahaya adalah energi yang ditimbulkan oleh cahaya.Enegi ini sumber utamanya berasal dari matahari, lampu dan cahaya lainnya.

2.Energi Panas

Energi Panas adalah energi yang berpindah akibat perbedaan temperatur dalam suatu benda atau objek, yang menyebabkan perpindahan itu karena kecepatan molekul-molekul partikel yang bergerak semakin cepat akibat faktor suhu. Salah satu contohnya cahanya matahari, api, dan gesekan benda, energi ini bisa berpindah secara radiasi, konveksi, dan konduksi.

3.Energi Gerak

Energi gerak adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakanya yang terbawa dari dirinya sendiri sehingga memperoleh suatu energi gerak, salah satu contoh yang sering kita temui adalah gerakan turbin akibat aliran air, angin dan lain sebagainya. dari aliran tersebut dapat diubah kebentuk energi yang lainya.

4.Energi Listrik

Energi listrik terjadi karena adanya muatan listrik yang bergerak, muatan listrik yang bergerak adalah muatan negatif kepositif atau sering disebut muatan elektron, pergerakan elektron dari beda potensial rendah ke beda potensial tinggi supaya terjadi ke keseimbangan antara beda potensial yang satu dengan yang lainnya. Muatan listrik yang bergerak akan menimbulkan arus listrik. Energi listrik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Energi listrik sangat berpengaruh dalam aspek kehidupan manusia saat ini dan yang paling menentukan berbagai aspek hidup manusia serta aktivitas manusia. energi in berasal dari Pembangkit listrik tersebut menggunakan berbagai sumber energi, seperti air terjun, reaktor nuklir, angin, atau matahari. Energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik sangat besar. Untuk menghasilkan sumber energi listrik yang lebih kecil, kita dapat menggunakan aki, baterai, dan generator.

5.Energi Bunyi

Energi Bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh benda yang bergetar dengan frekuensi tertentu, sumber enegi ini biasanya berasal dari benda yang bergetar. Biasanya kita bisa amati dalam bentuk suara yang muncul.

6.Energi Kimia

Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam senyawa-senyawa kimia. senyawa-senyawa yang ini yang melalui suatua reaksi-reaksi kimia sehingga adanya pencampuran dan penyatuan dari senyawa. dari sinilah mucullah produk-produk kemasan.

7.Energi Nuklir

Energi nuklir merupakan energi yang dihasilkan selama reaksi nuklir. Reaksi nuklir terjadi pada inti atom yang pecah atau bergabung menjadi inti atom yang lain dan partikel-partikel lain dengan melepaskan energi kalor. Reaksi nuklir terjadi di matahari, reaktor nuklir, dan bom nuklir. Energi yang ditimbulkan dalam reaksi nuklir sangat besar, oleh karena itu energi nuklir dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.

Contohnya : batu uranium yg menjadi bahan utama pembangkit nuklir.

8.Energi Pegas

Semua benda yang elastis atau lentur memiliki energi pegas. Contoh benda elastis antara lain pegas, per, busur panah, trampolin, dan ketapel. Jika kita menekan, menggulung, atau meregangkan sebuah benda elastis, setelah kita melepaskan gaya yang kita berikan maka benda tersebut akan kembali ke bentuk semula. 

DAYA

 Daya dalam merupakan adalah  lajunya suatu energi yang dihantarkan selama melakukan suatu usaha dalam rentang waktu tertentu. Secara umum satuan daya adalah (W) atau J/s. secara matematis persamaan daya dapat dituliskan :

= Daya

=Usaha

=  Gaya

 =  waktu

= perpindahan

kutiapan '' Jangan buat kamu tidak tahu apa yang tidak kamu tahu buatlah kamu tahu apa yang menjadi kamu tahu '' ( Prof. Dr. Ferdy Semuel Rondonuwu, M.Sc. Guru besar Fisika FSM-UKSW) 

  '' ketika kamu tua kelak satu hal yang dikenal dari kamu adalah karyamu'' Erwin gea

penulis