Sistem Pengembangan dan Modifikasi Alat Orientasi Pressing Magnet Anisotropi
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
1
Universitas Sumatera Utara
2
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Sains
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Sistem Pengembangan dan Modifikasi Alat
Orientasi Pressing Magnet Anisotropi
Kategori
: Skripsi
Nama
: Lasmini Sihombing
Nomor induk mahasiswa
: 100801050
Program studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu pemgetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di
Medan, 12 Agustus 2014
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip.195510301980031003
Nip.195510301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang
didalamnya terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang
masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 12 Agustus 2014
LASMINI SIHOMBING
100801050
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
“Bersukacitalah dalam pengharapan, sabarlah dalam kesesakan, dan bertekumlah
dalam doa” (Roma 12:12).Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus
Kristus atas segala rahmat dan anugerah kasihnya, kekuatan serta hikmat
kebijaksanaan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi
penelitian ini dan melanjutkan kehidupanku berikutnya.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan,
petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi
penulis. Penulis dengan segala kerendahan hati juga mengucapkan rasa terima
kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku pembimbing danselaku Ketua
Jurusan Fisika FMIPA di Universitas Sumatera Utara, yang telah
memberikan masukan dan nasihat kepada penulis serta telah bersedia
meluangkan waktunya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
2.
Bapak Dr. Achiar Oemry selaku pembimbing penulis di P2F LIPI yang telah
memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas
akhir ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk
penulis,sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan
banyak terimakasih.
3.
Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Si selaku Sekertaris Jurusan Fisika
FMIPAUniversitas Sumatera Utara serta seluruh dosen, staf/karyawan
Departemen Fisika.Penulis mengucapkan terimakasih.
4.
Bapak Tuaraja Simbolon, S,Si. M.Si selaku dosen wali saya,yang telah
memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas
akhir ini, Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
5.
Para peneliti di LIPI Serpong, yang telah banyak membantu penulis, Bapak
Prof. Perdamean Sebayang, Ibu Ani, Bapak Dr.Bambang, Dr.Prabowo,
Ibuayu, Dr. Nenen, Pak Prof. Masno Ginting, Pak Dr. Priyo, Pak Dr. Suhan,
Pak Dr. Muljadi, Pak Chandra, Pak Lukman, Pak Boy dan seluruh
iii
Universitas Sumatera Utara
6.
staf/karyawan P2F LIPI Serpong, yang tidak dapat penulis ucapkan satu
persatu. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
7.
Terimakasih buat mama saya Rumenta Simanjuntak, Maruba Sihombing
S.pd, Sri Atengenana Gultom S.Pd, dan semua keluarga yang sangat saya
cintaidan sayangi, terimakasih atas kasih sayang, kesabaran, pengorbanan,
doa dan motivasi yang diberikan kepada penulis.
8.
Terima kasih buatteman seperjuangan saya Physics Inside 2010, Juli, ryadi,
Maisyarah, Faisal, Layla, Lamhot, Ataran, Marisa, Samuel, Lya, Ruth
Mentari, Theresya, Citra, Eka, Usy, Dahniar, memberi nasehat, pengalaman,
waktu, dan semangat kepada penulis selama penelitian. Buat Jantiber
Siburian yang selalu memberikan dukungan, motivasi, dan yang selalu setia
membawakan saya dalam doa. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
9.
Seluruh anggota IkatanMahasiswaFisika (IMF) USU penulismengucapkan
terimakasih atas kerjasamanya selama perkuliahan.Adik-adik saya Sulistra,
Tika, Bora, Nelson, Kristin, Niko, Lektro, serta yang lainnya, terima kasih
untuk semua bantuan, dukungan, cerita dan pengalaman selama ini, kalian
akan selalu dihati.
10.
Seluruh teman saya ALLSTAR SMA St.PETRUS Sidikalang yang banyak
mendukung dan banyak memberikan semangat. Penulis mengucapkan
terimakasih.
Penulis menyadari Skripsi ini masih jauhdari kata sempurna. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca agar
dapat menjadi acuan untuk penulisan selanjutnya. Akhir kata, besar harapan
penulis semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak dan khususnya bagi
perkembangan ilmu pengetahuan dibidang Fisika.
iv
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT
ORIENTASI PRESSING MAGNET ANISOTROPI
ABSTRAK
Telah dilakukam pengembangan dan modifikasi system orientasi pressing magnet
yaitu dengan memfokuskan atau mengoptimalkan medan magnet. Dengan
mengetahui klasifikasi material magnet, maka akan lebih mudah untuk memilih
bahan magnet yg stuktur kristalnya acak atau searah. Magnet acak disebut magnet
isotropi dan magnet yang terarahkan disebut magnet anisotropi. Alat yang
diperlukan untuk menyearahkan magnet inilah yang dinamakan mesin orientasi
pressing magnet. Alat press terorientasi ini yang akan didesain dan kembangkan
untuk menyearahkan medan magnet. pengembangannya yaitu dengan
memberikan tambahan poll besi dan topi besi pada koil. Dimana sebelum alat di
modifikasi, hanya menghasilkan kuat medan magnet sebesar 800 Gauss pada kuat
arus 15 A, sedangkan setelah dimodifikasi dan dikembangkan mengahsilkan kuat
medan magnet 12000 Gauss pada kuat arus 8 A. Untuk melihat kuat medan
magnet (Fluks Density) yang mengalir menggunakan sensor efek Hall
(gaussmeter) dan sebagai sumbar daya nya menggunakan constan current yang
dilakukan secara manual, tujuan menggunakan constan current adalah agar arus
selalu stabil meskipun tegangan berubah-ubah. Dimana, dengan memberikan kuat
arus, dan memperbanyak lilitan koil, bubuk material magnet akan dikompaksi/
dipadatkan dengan terlebih dahulu disearahkan arah kristal partikelnya dengan
medan magnet. Bahwa semakin besar tegangan inputan yang diberikan, semakin
besar karakteristik magnet yang dihasilkan.
KATA KUNCI : flux dencity, sensor efek Hall, constan current, maping distribusi
medan magnet.
v
Universitas Sumatera Utara
ORIENTATIONPRESSINGTOOLMAGNETANISOTROPY
DEVELOPMENT SYSTEM AND MODIFICATION
ABSTRACT
Pressing magnetic orientation system development with focussed or optimized
magnetic field has been done. With knowing classification of magnetic materials,
it will be easy to choose magnetic material which have random or oriented crystal
structure. Random magnets called isotropy magnets and oriented magnets called
anisotropy magnets.The magnets pressing machine whose used to magnetics
oriented. Where before the tool in the modification, only produces a magnetic
field strength of 800 Gauss at 15 A strong currents, whereas after the modified
and developed strong magnetic field produces 12,000 gauss in strong currents 8
A. This oriented pressing will be designed and developed to oriented magnetic
fields, withincreased poll iron and cap on the coil. The distribution ofmagnetic
field which obtained depends on pattern of current flow in the conductor. To
know magnetic field strength (flux density) which flows using a Hall effect sensor
(Gaussmeter) and its use as a manual power boast constan current, constant
current are used tovoltage stabilizer although its value always change over. With
giving a voltage and multiply the coil windings, powder will be compacted /
densificated with cristal oriented at magnetic field the first. by first rectified the
direction of crystal particle with a magnetic field. The result show that larger
tinput voltage which will be give, also have obtained larger
magnetics characteristic.
Keywords: Flux Dencity, Hall Effect Sensors, Current Constan, Magnetic Fields
Maping of Distributions.
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii
Persetujuan
Pengesahan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
BAB 1.
PENDAHULUAN
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
BAB 2
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
ManfaatPenelitian
Metodologi Penelitian
Sistematika Penulisan
1
2
3
3
3
4
4
DASAR TEORI
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
Pengertian Magnet
Efekk Hall
Hukum Ampere
Dua Kawat Penghantar Sejajar
Hukum Bior-Savart
Medan Magnet Pada Kawat Melingkar
B Untuk Selenoida
Fluks Magnet
Perhitungan Indukstans
Kurva Histerisis Mgnet
Permeabilitas Magnet
Dipol Magnet
Kemagnetan Bahan
2.13.1 Bahan Diamagnetik
2.13.2 Bahan Paramagnetik
2.13.3 Bahan Feromagnetik
Power supply
Constan Current
5
6
8
10
12
14
16
17
18
19
22
23
24
24
25
26
27
29
vii
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
BAB 4
Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1 Tempat pebelitian
3.1.2 Waktu Pelitian
Diagram Blok
Prinsip Kerja Alat
Prinsip Kerja Power Supply
Prinsip Kerja Constan Current
Perancangan Alat Poll Besi
Perancangan Alat Topi Besi
Pola Distribusi Medan Magnet
Metode Pengukuran Perbandingan Kuat Medan
Magnet Dari Alat Orientasi Pressing
3.9.1 Pengukuran Ripple Dari Power Supply dan
Constan Current
3.9.2 Pengukuran Regulasi Pada Power Supply
Dan Constan Current
3.9.3 Maping distribusi Kuat Medan Magnet
Tanpa Inti Besi
3.9.4 Maping Distribusi kuat Medan Magnet
Dengan Inti Besi
3.9.5 Maping Distribusi Kuat Medan Magnet
Dengan Poll Besi
3.9.6 Maping Distribusi Kuat Medan Magnet
Dengan Topi Besi
3.9.7 Maping Distribusi Dengan Alat Cetak
Diagram Alir
31
31
31
31
32
33
33
34
35
36
37
37
38
39
40
41
41
42
43
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
4.2
4.3
4.4
Hasil Pengukuran Regulasi Dari Power Supply
44
dan Constan Current
Pengukuran Gelombang Ripple dari Power Supply 45
Dan Constan Current
Hasil pengukuran RL
4.3.1 Pengukuran Hambatan
46
4.3.2 Pengukuran Induktansi
47
Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
47
4.4.1 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Pada Alat Orientasi Pressing
48
4.4.2 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Tanpa Inti Besi
48
4.4.3 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Inti Besi
49
4.4.4 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Poll Besi
49
viii
Universitas Sumatera Utara
4.4.5
4.5
4.6
4.7
4.8
BAB 5
Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Topi Besi
4.4.6 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 3 cm ϕ = 1,3 cm
4.4.7 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 5 cm ϕ = 1,3 cm
4.4.8 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 13 cm ϕ = 0,9 cm
Proses Orientasi
Proses Kompaksi
Perbandingan Kuat Medan Magnet Pada Proses
Orientasi Dan Tanpa Orientasi
Pembahasan
50
50
51
51
52
53
53
54
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
5.2
Kesimpulan
Saran
56
56
Daftar Pustaka
57
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
4.1
4.2
4.3
4.4
Judul
Halaman
Hasil Pengujian Regulasi Pada Power supply
Hasil Pengujian Regulasi Pada Constan Current
Pengukuran Hambatan Pada Koil
Hasil Pengukuran Induktansi Pada Koil
44
44
46
47
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
4.1
Judul
Halaman
Pola Garis Magnet
Efek Hall
Pembelokan Medan Magnet
Hukum Ampare
Medan Magnet Pada Kawat Lurus
Medan Magnet Pada Dua Kawat Lurus
Hukum Biot Savart
Medan Magnet Pada Kawat Melingkar
Medan Magnet Solenoida
Fluks Magnet
Kerapatan Fluks VS Kekuatan Medan magnet
Perilaku B VS H
Arah Domain Bahan Tanpa Medan Magnet
Arah Domain Bahan Dengan Medan Magnet
Konversi AC ke DC
Diagran Blok Rangkaian
Prinsip Kerja Alat Orientasi Pressing
Arah Fluks Magnet Pada Poll Besi
Arah Fluks Magnet Pada Topi Besi
Desain Pengembangan Alat Orientasi Pressing
Diagram Blok Pengukuran Ripple Power Supply
Diagram Blok Pengukuran Ripple Constan Current
Diagram blok Pengukuran Regulasi Power supply
Diagram Blok Pengukuran Regulasi Constan Current
Maping Distribusi Medan Magnet Tanpa Inti Besi
Diagram Blok Pengukuran Tanpa Inti besi
Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Inti Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Inti Besi
Maping Distribusi Medan Magnet Poll Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Poll Besi
Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Topi Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Topi Besi
Diagram Blok Pengukuran Medan Magnet Dengan Alat
Cetak
Diagram Alir Percobaan
Tampilan Gelombang pada Power Supply dan
5
7
7
9
10
11
13
15
16
18
20
21
25
24
27
31
33
34
35
37
38
38
38
39
39
39
40
40
41
41
41
42
42
43
xi
Universitas Sumatera Utara
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
Constan Current
Grafik hambatan Pada Koil
Grafik kuat Medan magnet Luar (H) pada pengukuran
Kuat Medan magnet
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Tanpa
Inti Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Inti Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Poll Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Topi Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 3 cm dan ϕ = 1.3 cm
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 5 cm dan ϕ = 1.3 cm
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 13 cm dan ϕ = 0.9 cm
Proses orientasi
Grafik pengukuran kuat medan Magnet Pada Bahan
45
46
48
48
49
49
50
50
51
51
52
54
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Lamp
1.
Hasil pengukuran Kuat medan magnet Pada Alat orientasi
2.
Gambar Peralatan
Halaman
59
69
xiii
Universitas Sumatera Utara
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
1
Universitas Sumatera Utara
2
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Sains
LASMINI SIHOMBING
100801050
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
:
Sistem Pengembangan dan Modifikasi Alat
Orientasi Pressing Magnet Anisotropi
Kategori
: Skripsi
Nama
: Lasmini Sihombing
Nomor induk mahasiswa
: 100801050
Program studi
: Sarjana (S1) Fisika
Departemen
: Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu pemgetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Diluluskan di
Medan, 12 Agustus 2014
Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip.195510301980031003
Nip.195510301980031003
i
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT ORIENTASI
PRESSING MAGNET ANISOTROPI
SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, yang
didalamnya terdapat beberapa kutipan dan ringkasan sebagai referensi yang
masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 12 Agustus 2014
LASMINI SIHOMBING
100801050
ii
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
“Bersukacitalah dalam pengharapan, sabarlah dalam kesesakan, dan bertekumlah
dalam doa” (Roma 12:12).Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus
Kristus atas segala rahmat dan anugerah kasihnya, kekuatan serta hikmat
kebijaksanaan sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi
penelitian ini dan melanjutkan kehidupanku berikutnya.
Dalam penyelesaian skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan,
petunjuk dan bantuan dari berbagai pihak yang sangat berarti dan berharga bagi
penulis. Penulis dengan segala kerendahan hati juga mengucapkan rasa terima
kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku pembimbing danselaku Ketua
Jurusan Fisika FMIPA di Universitas Sumatera Utara, yang telah
memberikan masukan dan nasihat kepada penulis serta telah bersedia
meluangkan waktunya untuk penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
2.
Bapak Dr. Achiar Oemry selaku pembimbing penulis di P2F LIPI yang telah
memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas
akhir ini, yang telah banyak membimbing serta meluangkan waktunya untuk
penulis,sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulis mengucapkan
banyak terimakasih.
3.
Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Si selaku Sekertaris Jurusan Fisika
FMIPAUniversitas Sumatera Utara serta seluruh dosen, staf/karyawan
Departemen Fisika.Penulis mengucapkan terimakasih.
4.
Bapak Tuaraja Simbolon, S,Si. M.Si selaku dosen wali saya,yang telah
memberikan banyak ide serta banyak pemikiran dalam pembuatan tugas
akhir ini, Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
5.
Para peneliti di LIPI Serpong, yang telah banyak membantu penulis, Bapak
Prof. Perdamean Sebayang, Ibu Ani, Bapak Dr.Bambang, Dr.Prabowo,
Ibuayu, Dr. Nenen, Pak Prof. Masno Ginting, Pak Dr. Priyo, Pak Dr. Suhan,
Pak Dr. Muljadi, Pak Chandra, Pak Lukman, Pak Boy dan seluruh
iii
Universitas Sumatera Utara
6.
staf/karyawan P2F LIPI Serpong, yang tidak dapat penulis ucapkan satu
persatu. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
7.
Terimakasih buat mama saya Rumenta Simanjuntak, Maruba Sihombing
S.pd, Sri Atengenana Gultom S.Pd, dan semua keluarga yang sangat saya
cintaidan sayangi, terimakasih atas kasih sayang, kesabaran, pengorbanan,
doa dan motivasi yang diberikan kepada penulis.
8.
Terima kasih buatteman seperjuangan saya Physics Inside 2010, Juli, ryadi,
Maisyarah, Faisal, Layla, Lamhot, Ataran, Marisa, Samuel, Lya, Ruth
Mentari, Theresya, Citra, Eka, Usy, Dahniar, memberi nasehat, pengalaman,
waktu, dan semangat kepada penulis selama penelitian. Buat Jantiber
Siburian yang selalu memberikan dukungan, motivasi, dan yang selalu setia
membawakan saya dalam doa. Penulis mengucapkan banyak terimakasih.
9.
Seluruh anggota IkatanMahasiswaFisika (IMF) USU penulismengucapkan
terimakasih atas kerjasamanya selama perkuliahan.Adik-adik saya Sulistra,
Tika, Bora, Nelson, Kristin, Niko, Lektro, serta yang lainnya, terima kasih
untuk semua bantuan, dukungan, cerita dan pengalaman selama ini, kalian
akan selalu dihati.
10.
Seluruh teman saya ALLSTAR SMA St.PETRUS Sidikalang yang banyak
mendukung dan banyak memberikan semangat. Penulis mengucapkan
terimakasih.
Penulis menyadari Skripsi ini masih jauhdari kata sempurna. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca agar
dapat menjadi acuan untuk penulisan selanjutnya. Akhir kata, besar harapan
penulis semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak dan khususnya bagi
perkembangan ilmu pengetahuan dibidang Fisika.
iv
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PENGEMBANGAN DAN MODIFIKASI ALAT
ORIENTASI PRESSING MAGNET ANISOTROPI
ABSTRAK
Telah dilakukam pengembangan dan modifikasi system orientasi pressing magnet
yaitu dengan memfokuskan atau mengoptimalkan medan magnet. Dengan
mengetahui klasifikasi material magnet, maka akan lebih mudah untuk memilih
bahan magnet yg stuktur kristalnya acak atau searah. Magnet acak disebut magnet
isotropi dan magnet yang terarahkan disebut magnet anisotropi. Alat yang
diperlukan untuk menyearahkan magnet inilah yang dinamakan mesin orientasi
pressing magnet. Alat press terorientasi ini yang akan didesain dan kembangkan
untuk menyearahkan medan magnet. pengembangannya yaitu dengan
memberikan tambahan poll besi dan topi besi pada koil. Dimana sebelum alat di
modifikasi, hanya menghasilkan kuat medan magnet sebesar 800 Gauss pada kuat
arus 15 A, sedangkan setelah dimodifikasi dan dikembangkan mengahsilkan kuat
medan magnet 12000 Gauss pada kuat arus 8 A. Untuk melihat kuat medan
magnet (Fluks Density) yang mengalir menggunakan sensor efek Hall
(gaussmeter) dan sebagai sumbar daya nya menggunakan constan current yang
dilakukan secara manual, tujuan menggunakan constan current adalah agar arus
selalu stabil meskipun tegangan berubah-ubah. Dimana, dengan memberikan kuat
arus, dan memperbanyak lilitan koil, bubuk material magnet akan dikompaksi/
dipadatkan dengan terlebih dahulu disearahkan arah kristal partikelnya dengan
medan magnet. Bahwa semakin besar tegangan inputan yang diberikan, semakin
besar karakteristik magnet yang dihasilkan.
KATA KUNCI : flux dencity, sensor efek Hall, constan current, maping distribusi
medan magnet.
v
Universitas Sumatera Utara
ORIENTATIONPRESSINGTOOLMAGNETANISOTROPY
DEVELOPMENT SYSTEM AND MODIFICATION
ABSTRACT
Pressing magnetic orientation system development with focussed or optimized
magnetic field has been done. With knowing classification of magnetic materials,
it will be easy to choose magnetic material which have random or oriented crystal
structure. Random magnets called isotropy magnets and oriented magnets called
anisotropy magnets.The magnets pressing machine whose used to magnetics
oriented. Where before the tool in the modification, only produces a magnetic
field strength of 800 Gauss at 15 A strong currents, whereas after the modified
and developed strong magnetic field produces 12,000 gauss in strong currents 8
A. This oriented pressing will be designed and developed to oriented magnetic
fields, withincreased poll iron and cap on the coil. The distribution ofmagnetic
field which obtained depends on pattern of current flow in the conductor. To
know magnetic field strength (flux density) which flows using a Hall effect sensor
(Gaussmeter) and its use as a manual power boast constan current, constant
current are used tovoltage stabilizer although its value always change over. With
giving a voltage and multiply the coil windings, powder will be compacted /
densificated with cristal oriented at magnetic field the first. by first rectified the
direction of crystal particle with a magnetic field. The result show that larger
tinput voltage which will be give, also have obtained larger
magnetics characteristic.
Keywords: Flux Dencity, Hall Effect Sensors, Current Constan, Magnetic Fields
Maping of Distributions.
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
x
xi
xii
Persetujuan
Pengesahan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
BAB 1.
PENDAHULUAN
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
BAB 2
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
ManfaatPenelitian
Metodologi Penelitian
Sistematika Penulisan
1
2
3
3
3
4
4
DASAR TEORI
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
Pengertian Magnet
Efekk Hall
Hukum Ampere
Dua Kawat Penghantar Sejajar
Hukum Bior-Savart
Medan Magnet Pada Kawat Melingkar
B Untuk Selenoida
Fluks Magnet
Perhitungan Indukstans
Kurva Histerisis Mgnet
Permeabilitas Magnet
Dipol Magnet
Kemagnetan Bahan
2.13.1 Bahan Diamagnetik
2.13.2 Bahan Paramagnetik
2.13.3 Bahan Feromagnetik
Power supply
Constan Current
5
6
8
10
12
14
16
17
18
19
22
23
24
24
25
26
27
29
vii
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
BAB 4
Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1 Tempat pebelitian
3.1.2 Waktu Pelitian
Diagram Blok
Prinsip Kerja Alat
Prinsip Kerja Power Supply
Prinsip Kerja Constan Current
Perancangan Alat Poll Besi
Perancangan Alat Topi Besi
Pola Distribusi Medan Magnet
Metode Pengukuran Perbandingan Kuat Medan
Magnet Dari Alat Orientasi Pressing
3.9.1 Pengukuran Ripple Dari Power Supply dan
Constan Current
3.9.2 Pengukuran Regulasi Pada Power Supply
Dan Constan Current
3.9.3 Maping distribusi Kuat Medan Magnet
Tanpa Inti Besi
3.9.4 Maping Distribusi kuat Medan Magnet
Dengan Inti Besi
3.9.5 Maping Distribusi Kuat Medan Magnet
Dengan Poll Besi
3.9.6 Maping Distribusi Kuat Medan Magnet
Dengan Topi Besi
3.9.7 Maping Distribusi Dengan Alat Cetak
Diagram Alir
31
31
31
31
32
33
33
34
35
36
37
37
38
39
40
41
41
42
43
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
4.2
4.3
4.4
Hasil Pengukuran Regulasi Dari Power Supply
44
dan Constan Current
Pengukuran Gelombang Ripple dari Power Supply 45
Dan Constan Current
Hasil pengukuran RL
4.3.1 Pengukuran Hambatan
46
4.3.2 Pengukuran Induktansi
47
Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
47
4.4.1 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Pada Alat Orientasi Pressing
48
4.4.2 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Tanpa Inti Besi
48
4.4.3 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Inti Besi
49
4.4.4 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Poll Besi
49
viii
Universitas Sumatera Utara
4.4.5
4.5
4.6
4.7
4.8
BAB 5
Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Topi Besi
4.4.6 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 3 cm ϕ = 1,3 cm
4.4.7 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 5 cm ϕ = 1,3 cm
4.4.8 Hasil Pengukuran Kuat Medan Magnet
Dengan Alat Cetak h = 13 cm ϕ = 0,9 cm
Proses Orientasi
Proses Kompaksi
Perbandingan Kuat Medan Magnet Pada Proses
Orientasi Dan Tanpa Orientasi
Pembahasan
50
50
51
51
52
53
53
54
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
5.2
Kesimpulan
Saran
56
56
Daftar Pustaka
57
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
4.1
4.2
4.3
4.4
Judul
Halaman
Hasil Pengujian Regulasi Pada Power supply
Hasil Pengujian Regulasi Pada Constan Current
Pengukuran Hambatan Pada Koil
Hasil Pengukuran Induktansi Pada Koil
44
44
46
47
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
4.1
Judul
Halaman
Pola Garis Magnet
Efek Hall
Pembelokan Medan Magnet
Hukum Ampare
Medan Magnet Pada Kawat Lurus
Medan Magnet Pada Dua Kawat Lurus
Hukum Biot Savart
Medan Magnet Pada Kawat Melingkar
Medan Magnet Solenoida
Fluks Magnet
Kerapatan Fluks VS Kekuatan Medan magnet
Perilaku B VS H
Arah Domain Bahan Tanpa Medan Magnet
Arah Domain Bahan Dengan Medan Magnet
Konversi AC ke DC
Diagran Blok Rangkaian
Prinsip Kerja Alat Orientasi Pressing
Arah Fluks Magnet Pada Poll Besi
Arah Fluks Magnet Pada Topi Besi
Desain Pengembangan Alat Orientasi Pressing
Diagram Blok Pengukuran Ripple Power Supply
Diagram Blok Pengukuran Ripple Constan Current
Diagram blok Pengukuran Regulasi Power supply
Diagram Blok Pengukuran Regulasi Constan Current
Maping Distribusi Medan Magnet Tanpa Inti Besi
Diagram Blok Pengukuran Tanpa Inti besi
Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Inti Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Inti Besi
Maping Distribusi Medan Magnet Poll Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Poll Besi
Maping Distribusi Medan Magnet Dengan Topi Besi
Diagram Blok Pengukuran Dengan Topi Besi
Diagram Blok Pengukuran Medan Magnet Dengan Alat
Cetak
Diagram Alir Percobaan
Tampilan Gelombang pada Power Supply dan
5
7
7
9
10
11
13
15
16
18
20
21
25
24
27
31
33
34
35
37
38
38
38
39
39
39
40
40
41
41
41
42
42
43
xi
Universitas Sumatera Utara
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
Constan Current
Grafik hambatan Pada Koil
Grafik kuat Medan magnet Luar (H) pada pengukuran
Kuat Medan magnet
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Tanpa
Inti Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Inti Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Poll Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Topi Besi
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 3 cm dan ϕ = 1.3 cm
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 5 cm dan ϕ = 1.3 cm
Grafik Pengukuran Kuat medan Magnet Dengan
Alat Cetak h = 13 cm dan ϕ = 0.9 cm
Proses orientasi
Grafik pengukuran kuat medan Magnet Pada Bahan
45
46
48
48
49
49
50
50
51
51
52
54
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Lamp
1.
Hasil pengukuran Kuat medan magnet Pada Alat orientasi
2.
Gambar Peralatan
Halaman
59
69
xiii
Universitas Sumatera Utara