Laporan RBL
Laporan RBL
Laporan RBL
Kelas : K02
2019
I. Tujuan
1. Menentukan jumlah lilitan pada solenoida agar mobil listrik dapat bergerak
minimal 2 m.
2. Menentukan laju rata-rata mobil.
3. Menentukan Frekuensi Sudut mobil listrik.
4. Menentukan besar Medan Magnet dari Solenoida.
5. Menentukan besar Gaya Lorentz yang dihasilkan Solenoida.
6. Menentukan besar Induktansi Diri pada Solenoida.
7. Menentukan galat perhitungan Medan Magnet.
∆∅
𝜀 = −𝑁
∆𝑡
∆∅
dimana 𝜀 adalah GGL induksi, N adalah jumlah lilitan kumparan, adalah
∆𝑡
perubahan fluks terhadap waktu. Nilai dari fluks dapat dicari dengan persamaan
∅ = 𝐵𝐴 𝑐𝑜𝑠𝜃
Dengan arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Arah arus
menentukan arah medan magnet pada Solenoida.
.
Besarnya medan magnet di ujung Solenida (titik P) dapat dihitung:
Induktansi
Induktansi diri pada kumparan adalah sifat dari kumparan yang mempengaruhi
timbulnya GGL sebagai akibat dari perubahan arus. Saat ada arus yang berubah-ubah
melewati suatu kumparan, terjadi perubahan fluks magnetik di dalam kumparan yang
akan menginduksi ggl pada arah yang berlawanan. Persamaan GGL yang telah
disebutkan sebelumnya juga dapat ditulis dalam bentuk
∆𝐼
𝜀 = −𝐿
∆𝑡
dimana L adalah nilai induktansi kumparan dan I adalah nilai arus sesaat. Dengan
menggunakan persamaan tersebut dan beberapa persamaan lain yang telah disebutkan
sebelumnya, maka didapat persamaan untuk mencari nilai induktansi kumparan
sebagai berikut
𝜇0 𝑁 2 𝐴
𝐿=
𝑙
dimana 𝜇0 adalah permeabilitas udara yang bernilai 4π x 10−7 Wb/Am, N adalah
jumlah lilitan kumparan, A adalah luas penampang kawat, dan l adalah panjang dari
kumparan.
III. Metode
3.1.1 Desain
Desain dari mobil listrik yang kami buat adalah sebagai berikut:
3.1.2 Bahan
Bahan-bahan dari dari mobil listrik yang kami buat adalah sebagai berikut:
4. Laher Rp22.000
6. Kardus -
9. Kaleng bekas -
10. Kayu -
b. Prosedur Percobaan
2. Setelah benar benar terhubung (tembaga pada besi sumbu roda menyentuh seng
kaleng), maka arus akan mengalir ke solenoid dan akan menghasilkan medan
magnet.
4. Piston yang bergerak akan menggerakkan roda , dan menyebabkan roda berotasi
dan bergerak maju.
Dari mobil listrik solenoida yang kami buat, diketahui data sebagai berikut :
I = 37 mA
N = 150 lilitan
l = 2 cm
𝑟𝑠𝑜𝑙𝑒𝑛𝑜𝑖𝑑 = 6 𝑚𝑚
5. Perhitungan Fluks
ɸ = 𝑁. 𝑙. 𝐵. 𝐴 = 150. 2. 10−2 . 1,7435. 10−4 . (6. 10−3 )2 = 5,92.10−8
Dari perhitungan di atas diperoleh nilai fluks yang sangat kecil, karena
nilai yang sangat kecil ini, kita tidak bisa menentukan ggl induksi dari
solenoida, karena perubahan fluks yang kecil ini sendiri dapat diabaikan.
1. Amperemeter
2. Gaussmeter
4.5 Galat Medan Magnet Teoritis dengan Medan Magnet pada Pengukuran
1,7435×10−4 𝑇 − 1,325×10−4 T
= ×100% = 24%
1,7435×10−4 𝑇
Dari percobaan ini, kami mendapatkan 2 data medan magnet yang diperoleh
dari data perhitungan secara teoritis dan pengukuran menggunakan alat gauss meter.
Dari hasil tersebut, diperoleh medan magnet teoritis sebesar 1,7435 × 10−4 T dan
medan magnet pengukuran sebesar 1,325 × 10−4 T. Dari kedua hasil tersebut,
diperoleh galat sebesar 24%.
Pada percobaan yang telah dilakukan, roda mobil listrik kami dapat berputar
dengan kencang. Namun, kami menemui satu kendala yakni mobil tidak dapat
berjalan sampai menempuh jarak 2 meter. Terdapat beberapa faktor yang
menyebabkan mobil listrik tidak bisa bergerak maju, yakni badan motor listrik terlalu
berat sehingga menyebabkan gaya gesek ban dengan lantai terlalu besar dibanding
gaya untuk menggerakkan mobil yang mengakibatkan mobil tidak bergerak. Selain
itu, juga dapat disebabkan karena perbandingan ukuran diameter solenoid dan magnet
terlalu jauh, jumlah lilitan kurang banyak sehingga medan magnet yang dihasilkan
kecil , dan arus dari baterai tidak mengalir sempurna.
Selain itu, ketika mobil listrik dihubungkan dengan 2 baterai, roba ban
berputar pelan, akan tetapi saat mobil listrik dihubungkan dengan charger, roda ban
berputar cepat. Hal ini karena arus dan voltase dari charger lebih stabil dan besar
dibandingkan dengan baterai.
VI. Kesimpulan
Dari percobaan dan perhitungan yang kami lakukan, maka kami dapat
menyimpulkan antara lain sebagai berikut:
1. Jumlah lilitan yang kami gunakan pada rangkain mobil solenoid ini adalah sebanyak
150 lilitan.
2. Laju rata-rata mobil tidak dapat ditentukan karena mobil yang telah kami buat tidak
dapat bergerak.
3. Dari data yang kami peroleh, pada saat 5 detik, frekuensi sudutnya adalah 71,62
rad/sekon. Saat 10 detik, frekuensi sudutnya adalah 67,196 rad/sekon. Saat 15 detik,
frekuensi sudutnya adalah 64,08 rad/sekon. Saat 20 detik, frekuensi sudutnya adalah
6-,94 rad/sekon.
4. Medan magnet dari solenoida adalah 1,7435.10-4 Tesla.
5. Gaya Lorentz yang dihasilkan solenoida adalah 1,129.10-7 𝑁.
6. Induktansi diri pada solenoida adalah 6,389. 10−8 𝑊𝑏/𝐴.
7. Galat Medan Magnet Teoritis dengan Medan Magnet pada Pengukuran adalah sebesar
24 %.
VII. Referensi
1. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics 7th Edition. New.
York. John Wiley & Sons Inc. 2004.
2. Nasrun M . 2015 . Medan Magnet pada Solenoida di
https://sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id/sumberbelajar/tampil/Medan-
Magnet-2007/konten6.html ( di akses 19 April 2019)
3. Pengertian Solenoida dan Jenis-jenis Solenoida serta cara kerjanya di
https://teknikelektronika.com/pengertian-solenoida-cara-kerja-jenis-solenoid/
(di akses pada 20 April 2019)