slider

Loading...

Jumat, 31 Mei 2013

bahan listrik dan magnet


Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain pengelompokkan berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1. Bahan Penghantar (konduktor) adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar listrik (Electrical Conductivity) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Perhatikan fungsi kabel, kumparan/lilitan pada alat listrik yang anda jumpai. Juga pada saluran transmisi/distribusi. Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium.

2. Bahan Penyekat (Insulator/isolator) adalah bahan yang befungsi untuk menyekat (misalnya antara 2 penghantar); agar tidak terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Jadi bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi. Bahan penyekat yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah : plastik, karet, dan sebagainya.

3. Bahan Setengah Penghantar (Semi Konduktor) adalah bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibanding bahan konduktor, tetapi lebih besar dibanding bahan isolator. Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, Ge dan Si adalah bahan pelikan dan merupakan isolator. Di Pabrik bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor type P (bahan yang kekurangan elektron/mempunyai sifat positif). Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor jenis N (bahan yang kelebihan electron, sehingga bersifat negative). Ge mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Si, sedangkan Si lebih tahan panas dibanding Ge.

4. Bahan Magnetik (Magnetic Materials) dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu ferro magnetic, para-magnetic dan dia-magnetic. Bahan ferro-magnetic adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garis-garis gaya magnet. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi adalah besi, besi pasir, stalloy, dan sebagainya. Selain itu sering dijumpai magnet yang merupakan magnet permanen, misalnya alnico, cobalt, baja arang, dan sebagainya. Baja untuk magnet sering dijumpai pada pelat-pelat motor/generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada speaker, alat-alat ukur elektronika, dan sebagainya.

5. Bahan Nuklir. Bahan nuklir sering dipakai sebagai bahan baker reaktor nuklir. Reaktor nuklir adalah pesawat yang mengandung bahan-bahan nuklir yang dapat membelah, yang disusun sedemikian sehingga suatu reaksi berantai dapat berjalan dalam keadaan dan kondisi terkendali. Dengan sendirinya syarat agar suatu bahan dapat dipergunakan sebagai bahan bakar nuklir adalah bahan yang dapat mengadakan fisi (pembelahan atom). Dalam reaktor nuklir digunakan bahan bakar uranium 235, plutonium-239, uranium-233.



Dalam pemilihan jenis bahan listrik, selain sifat listrik, perlu dipertimbangkan beberapa sifat lain dari bahan, yaitu :

 A.  Sifat Mekanis, yaitu perubahan bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gaya-gaya dari luar yang bekerja pada benda tersebut. Jadi adanya perubahan itu tergantung kepada besar kecilnya gaya, bentuk benda, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat. Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang akan terjadi pada suatu benda : 
• Bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, hal ini karena benda mempunyai sifat kenyal (elastis) 
• Bentuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja yang dapat kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang. 
• Bentuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja jauh melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan sama sekali hilang.

B.  Sifat Fisis, Benda padat mempunyai bentuk yang tetap (bentuk sendiri), dimana pada suhu yang tetap benda padat mempunyai isi yang tetap pula. Isi akan bertambah atau memuai jika mengalami kenaikkan suhu dan sebaliknya benda akan menyusut jika suhunya menurun. Karena berat benda tetap , maka kepadatan benda akan bertambah, sehingga dapat disimpulkan sebagai berikut :
• Jika isi (volume) bertambah (memuai), maka kepadatannya akan berkurang 
• Jika isinya berkurang (menyusut), maka kepadatan akan bertambah
• Jadi benda lebih padat dalam keadaan dingin daripada dalam keadaan panas 

C.  Sifat Kimia, berkarat adalah termasuk sifat kimia dari suatu bahan yang terbuat dari logam. Hal ini terjadi karena reaksi kimia dari bahan itu sendiri dengan sekitarnya atau bahan itu sendiri




















I. Pengertian Magnet

Dalam kehidupan sehari-hari,seringkali kita menemukan benda yang disebut dengan “magnet”, baik dalam piranti elektronika maupun barang-barang rumah tangga lainnya. Hal ini dikarenakan kerja alat-alat tersebut sangat bergantung pada keberadaan magnet.
Magnet adalah suatu benda atau bahan yang dapat menghasilkan atau menimbulkan garis-garis gaya magnet, sehingga dapat  menarik besi, baja, atau benda-benda lainnya. Ditinjau dari proses pembuatan atau, maka magnet dapat dibedakan menjadi 2 macam  yaitu magnet alam dan magnet buatan.

A.  Magnet alam
Magnet alam terdapat di dalam tanah yang berupa bijih besi magnet dalam bentuk besi oksida. Pertama kali ditemukan di Magnesia dan dipergunakan pertama kali oleh bangsa China.

B. Magnet buatan
Magnet buatan (artificial magnet) dapat dibuat dari bahan-bahan feromagnetik seperti Kobalt, paduan baja dengan nikel, dll. Sedangkan cara pembuatannya adalah:

1.      Dengan cara menggosok; Caranya adalah menggosok-gosokan magnet pada bahan yang akan dijadikan magnet dengan arah yang sama (tidak boleh bolak-balik) sampai menjadi magnet.
2.      Menggunakan arus listrik; Caranya adalah melilitkan kawat yang dialiri arus listrik searah pada bahan yang akan dijadikan magnet. Dalam hal ini kuat medan magnet yang terjadi akan ditentukan oleh banyaknya lilitan dan kuat arus yang mengalir.

A. Bahan Feromagnetik
Bahan yang mudah sekali ditarik oleh magnet seperti besi, nikel, kobalt, dan baja disebut bahan feromagnetik. Bila berada dalam medan magnetik, bahan ini akan menarik banyak sekali garis-garis gaya medan magnetik luar.

B. Bahan paramagnetik
Bahan yang sedikit menarik garis-garis meda magnetik luar seperi aluminium, platina, dan kayu dinamakan bahan paramagnetik. Perbedaan bahan paramagnetik dengan bahan ferromagnetik adalah tidak adanya domain magnet dalam bahan paramagnetik. Seluruh spin elektron menunjukkan arah acak. Apabila medan magnetik luar diterapkan, spin elektron tidak akan membentuk momen magnet yang searah tanpa suhu yang sangat dingin. Bahan paramagnetik memiliki permeabilitas yang hanya sedikit lebih besar daripada permeabilitas vakum

C. Bahan Diamagnetik
                Bahan yang sedikit menolak garis-garis gaya magnetik luar seperti tembaga, bismuth, emas, seng, dan sebagainya dinamakan bahan diamagnetik. Bahan diamagnetik memiliki permeabilitas yang harganya sedikit lebih kecil dibandingkan permeabilitas vakum
                                                                                         



Manfaat Magnet


A.    Bidang Iptek 

1.  Media perekaman magnetic
VHS kaset berisi gulungan pita magnetik. Informasi yang membentuk video dan suara dikodekan pada lapisan magnetik pada pita. Kaset audio yang umum juga mengandalkan pita magnetik. Demikian pula, di komputer, floppy disk dan data rekam hard disk pada lapisan tipis magnetik.
2.      Kredit, debit, dan kartu ATM
Semua kartu ini memiliki strip magnetik di satu sisi. Strip ini mengkodekan informasi untuk menghubungi lembaga keuangan individu dan terhubung dengan akun mereka.

3.      Televisi umum dan monitor computer
TV dan layar komputer yang berisi tabung sinar katoda menggunakan elektromagnet untuk memandu elektron ke layar. Layar Plasma dan LCD menggunakan teknologi yang berbeda..
4.      Speaker dan mikrofon
Kebanyakan speaker menggunakan magnet permanen dan kumparan pembawa arus untuk mengkonversi energi listrik (sinyal) menjadi energi mekanik (gerakan yang menciptakan suara). Kumparan ini dibungkus sekitar gelendong melekat pada kerucut speaker dan membawa sinyal sebagai perubahan arus yang berinteraksi dengan bidang magnet permanen. Kumparan suara terasa kekuatan magnetik dan sebagai respons, bergerak ke kerucut dan tekanan udara tetangga, sehingga menghasilkan suara. Mikrofon dinamis menggunakan konsep yang sama, tetapi secara terbalik. Mikrofon memiliki diafragma atau membran yang melekat pada sebuah kumparan kawat. Kumparan terletak di dalam magnet berbentuk khusus. Bila suara bergetar membran, kumparan bergetar juga. Sebagai koil bergerak melalui medan magnet, tegangan induksi di koil. Tegangan ini mengarahkan arus dalam kawat ke karakteristik suara asli.

5.      Gitar listrik
Gitar listrik menggunakan pickup magnetik untuk mentransduksi getaran senar gitar menjadi arus listrik yang kemudian dapat diperkuat. Hal ini berbeda dengan prinsip belakang speaker dan mikrofon dinamis karena getaran dirasakan langsung oleh magnet, dan diafragma tidak bekerja.

6.      Motor listrik dan generator
Beberapa motor listrik mengandalkan kombinasi elektromagnet dan magnet permanen, dan seperti pengeras suara, mereka mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Sebuah generator adalah sebaliknya: ia mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dengan memindahkan konduktor melalui medan magnet.








B.   Bidang Kesehatan
1.      Magnetic Resonance Imaging (MRI)
Penggunaan magnet yang paling umum untuk kesehatan  adalah scanner Magnetic Resonance Imaging (MRI) di rumah sakit. Perangkat raksasa ini membantu dokter mendapatkan tampilan struktur organ dalam pasien tanpa operasi invasive, hasilnya kompleks namun akurat. MRI menggunakan magnet untuk menciptakan secara rinci dan memungkinkan tampilan yang berbeda ketingginannya jika dokter ingin mengetahui detail lebih lanjut.

2.      Mengobati Epilepsi
Pengobatan magnetic dapat mengurangi gejala penyakit epilepsy kronis. Sebuah penelitian di Jerman pada tahun 1999 menemukan bahwa magnet dengan frekuensi rendah dapat mengurangi atau membatasi kejang dan efektif bagi pasien yang tidak mempan dengan pengobatan biasa. Kumparan magnet ditempatkan di samping kepala untuk mengarahkan gelombang magnet ke otak.penelitian mengklaim bahwa sebagian besar peserta penelitian berkurang kejangnya hingga setengah. Tapi, pengobatan magnetic ini hanya bertahan sekitar 6-8 minggu.

3.      Mengobati Radang Sendi
Dalam suatu penelitian yang dilakukan oleh Peninsula Medical School tahun 2004, peneliti menemukan bahwa magnet bisa meredakan rasa sakit akibat radang sendi di lutut dan pinggul. Namun, para peneliti mengakui bahwa hasil tersebut bisa disebabkan oleh efek placebo.

4.      Mengobati Alzheimer
Sebuah penelitian di Italia menemukan bahwa pengobatan magnetic dapat meningkatkan aktivitas kortikal otak pasien dan membantu memahami dunia di sekitarnya dengan lebih baik. Laporan yang dimuat dalam Jurnal of Neurology, Meurology and Psychiatry ini menemukan bahwa stimulasi magnetic yang berulang dapat bermanfaat bagi pasien penyakit saraf seperti Alzheimer.

5.      Meringankan Depresi
Pasien depresi yang mendapat stimulasi magnetic mengakui lebih relaks dibandingkan jika tidak mendapat pengobatan tersebut. Sebuah tim di Universitas Kedokteran Carolina Selatan mensurvei 190 orang penderita depresi. Setengah diantaranya mendapatkan pengobatan magnetic. Hasilnya, 14% pasien melaporkan gejala depresinya menjadi lebih ringan. Sedangkan dalam kelompok paseblo, hanya 5% yang merasakan perbaikan.

6.      Membantu Operasi Jantung
Partikel magnetic juga telah digunakan dalam operasi jantung. Para ilmuwan menggunakan partikel kecil magnet yang melekat pada sel induk untuk membantu memperbaiki hati yang rusak. Laporan penelitiaan yang dimuat dalam Jounal of American College of Cardiology ini menemukan bahwa teknik ini efektif pada tikus dan akan diuji coba pada manusia untuk tahap berikutnya. Efektivitas sel-sel induk meningkat 5 kali karena partikel magnetmemandu sel-sel ke daerah sasaran.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar