Penerapan Solenoida dan Toroida dalam Kehidupan Sehari-Hari

Makalah tentang Penerapan Solenoida dan Toroida dalam Kehidupan Sehari-Hari



KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat-Nya lah sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami. Dalam makalah ini, kamimembahas mengenai “PENERAPAN SOLENOIDA DAN TOROIDA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI”.
Kami menyadari bahwa banyak kekurangan yang mendasari makalah ini. Maka dari itu, kami mengharapkan kritik dan saran pembaca yang agar penyempurnaan makalah selanjutnya.
Akhir kata, semoga makalah kami bermanfaat bagi pembaca dan penulis.
Belawa, 2 November 2014
Penulis


BAB 1
PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengarkan dan melihat magnet. Mungkin kita berfikir, magnet itu dapat menarik benda. Magnet dapat membantu pekerjaan sehari-hari seperti mengambil benda dengan yang jatuh disebuah tempat yang sempit dengan sebuah magnet. Bahkan sering kita dapatkan benda yang menggunakan prinsip magnet seperti bel listrik, telepon, dinamo, alat-alat rumah tangga dan masih banyak lainnya.
Kali ini, kami mebuat makalah tentang bentuk pemanfaatan solenoida dan toroida dalam kehidupan sehari-hari.

TUJUAN
Tujuan dari makalah ini yaitu untuk mengetahui bentuk pemanfaatan solenoida toroida dalam kehidupan sehari-hari.


BAB 2
PEMBAHASAN

MEDAN MAGNET
Medan magnet dapat didefinisikan sebagai ruangan disekitar benda yang mengalami gaya magnetik. Medan magnet terbagi atas medan magnet disekitar kawat lurus, disekitar kawat melingkar dan pada solenoid dan toroida.
Medan Magnet Disekitar Kawat Lurus
Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.
Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawatberarus listrik dirumuskan dengan : B = Medan magnet dalam tesla ( T ) μo = permeabilitas ruang hampa I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
Medan Magnet Disekitar Kawat Melingkar
Besar dan arah medan magnet di sumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :
BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T) I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A ) a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m ) r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m ) θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam derajat (°) x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m ) B = Medan magnet dalam tesla ( T ) μo = permeabilitas ruang hampa I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A ) a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m) Medan Magnet Pada Solenoida dan Toroida
Solenoida adalah kumparan yang anjang dimana diameter kumparan lebih kecil dibandingkan dengan panjang kumparan, jarak antara lilitan yang satu dengan yang lainnya sangat rapat dan biasanya terdiri atas satu lapisan atau lebih.
Toroida adalah sebuah selenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran.
Solenoida
Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.
Jika titik P di pusat solenoida :
Bo = μ0 In atau Bo = (μ0 IN)/L Jika titik P di pusat solenoida :
Bo = (μ0 In)/2 atau Bo = (μ0 IN)/2L Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T ) μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. M I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) N = jumlah lilitan dalam solenoida L = panjang solenoida dalam meter ( m ) Toroida Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan.
Jika di pusat sumbu toroida :
Bo = μ0 In atau Bo = (μ0 IN)/2πr
Penerapan Solenoida dan Toroida dalam Kehidupan Sehari-Hari :
BEL LISTRIK
Bel listrik terdiri atas dua elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan pada arah yang berlawanan. Apabila sakelar di tekan, arus listri akan mengalir melalui solenoida. Teras besi akan menjadi magnet dan menarik kepingan besi lentur dan pengetuk akan memukul bel. Tarikan kepingan besi lentur oleh electromagnet akan memisahkan titik sentuh dan sekrup pengatur yang berfungsi sebagai interuptor. Arus listrik akan putus dan teras besi hilang kemagnetannya. Kepingan besi lentur akan kembali ke posisi semula. Proses ini akan terjadi secara berulang ulang dengan sangat cepat.
Bagian-bagian utama bel listrik:
a. Sebuah magnet listrik (A dan B), berupa magnet listrik berbentuk U
b. Pemutusan arus atau interuptor: C
c. Sebuah pelat besi lunak yang dihubungkan dengan pegas E dan pemukul bel
RELAI
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar pada rangkaian lain dengan menggunakan arus listrikyang kecil. Ketiaka sakelar S ditutup, arus listrik kecil mengalir pada kumparan. Teras besi akan menjadi magnet dan menarik kepingan besi lentur. Titik sentuh C akan tertutup, menyebabkan rangkaian lain membawa arus besar yang akan tersambung. Apabila sakelar S di buka, teras besi akan hilang kemagnetannya. Keping besi lentur kembali ke kedudukan semula. Titik sentuh C terbuka dan rangkaian listrik lainnya terputus
Bagian-bagian Relai:
a. Magnet listrik (M)
b. Sauh (S)
c. Kontak (K)
d. Pegas (P)
TELEPON
Telepon terdiri dari 2 bagian yaitu bagian mikrofon dan bagian pendengar telepon. Prinsip kerja bagian mikrofon adalah mengubah gelombang suara menjadi getaran getaran listrik. Pada bagian mikrofon ketika seseorang berbicara akan menggetarakan diafragma alumunium. Serbuk serbuk karbon yang terdapat pada mikrofon mengecil. Getaran yang berupa sinyal listrik akan mengalir melalui rangkaian listrik. Prinsip kerja bagian pendengar telepon adalah mengubah sinyal listrik yang diterima menjadi gelombang bunyi.
Bagian utama Telepon:
a. pesawat pengirim, yang biasa disebut mikrofon
b. pesawat penerima, biasanya disebut telepon
KATROL LISTRIK
Elektromagnet yang besar digunakan untuk mengangkat sampah logam yang sudah tidak terpakai. Apabila arus di hidupkan, katrol listrik akan menarik sampah besi dan memindahkannya ke tempat yang di kehendaki. Apabila arus listrik dimatikan sampah sampah besi akan jatuh. Dengan cara ini sampah sampah berupa tembaga, alumunium, seng dapat dipindahkan dari besi.
SPEAKER
Proses speaker coil bergerak dan kembali keposisi semula sebagai berikut. Elektromagnet di posisikan pada suatu bidang magnet yang konstan yang diciptakan oleh sebuah magnet permanen. Kedua magnet tersebut, yaitu electromagnet dan magnet permanen, berinteraksi satu sama lain seperti 2 magnet yang berhubungan pada umunya. Kutub positif pada electromagnet tertarik dengan kutub negative magnet permanen dan kutub negative pada electromagnet ditolak oleh kutub negative magnet permanen. Ketika orientasi kutub electromagnet bertukar, bertukar pula arah gaya tarik menariknya. Dengan cara seperti ini, arus bolak balik secara konstan membalikakkan dorongan magnet antara voice coil dengan magnet permanen.
KUNCI PINTU LISTRIK
Kunci pintu listrik bekerja didasarkan pada elektromagnetik. Kunci ini mempunyai kumparan dari jenis solenoida yang dihubungkan ke saklar di dalam rumah. Jika menekan sakelarnya, arus akan mengalir ke solenoid. Elektromagnetik yang terjadi akan menari solenoida sehingga orang yang berada di luar dapat membukannya.
METAL DETECTOR
Sebuah detektor logam yang digunakan untuk mengecek senjata logam, terdiri atas kumparan besar yang dapat dialiri/membawa arus listrik. Seseorang yang berjalan lewat di bawah pintu detektor yang membawa senjata logam dapat diketahui. Senjata logam dapat mengubah elektromagnetik yang dihasilkan oleh kumparan. Perubahan ini akan terdeteksi dan alarm akan berbunyi.
ALAT-ALAT RUMAH TANGGA
Saat ini, berbagai perabotan rumah tangga telah terbuat dari mesin. Alat tersebut merupakan salah satu penerapan solenoida dan toroida dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya yaitu mesin cuci, belender, kulkas dan alat-alat lainnya.
BAB 3
PENUTUP
KESIMPULAN
Penerapan solenoida dan toroida dapat diterapkan atau diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita lihat pada:
1. Bel listrik
2. Relai
3. Telepon
4. Katrol listrik
5. Speaker
6. Kunci pintu listrik
7. Metal detector
8. Alat atau perabotan rumah tangga
SARAN
Dengan adanya makalah ini, diharapkan dapat mengetahui penerapan selenoida dan toroida dalam kehidupan sehari-hari. Serta memberikan informasi dan dapat dijadikan sebagai referensi untuk lebih kreatif dalam penyusunan makalah selanjutnya.