XII Semester 2 Aplikasi Medan Magnet Dal
APLIKASI MEDAN MAGNET
DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
MEMBUAT BEL LISTRIK DENGAN BANTUAN
MEDAN MAGNET
Pembimbing :
Bapak Rahmulyo
Penyusun :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Avis Alfara
Indra Hernawan
Muhammad Mukhlasin Fatani
Muhammad Syadid Al Fauzi
Nur Rina Martyas Ningrum
Raden Al Huda Belva Adinata W
(XII MIA 3/04)
(XII MIA 3/09)
(XII MIA 3/14)
(XII MIA 3/15)
(XII MIA 3/18)
(XII MIA 3/20)
SMA NEGERI 3 SURAKARTA
TAHUN PELAJARAN 2014/2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Bel listrik adalah suatu alat yang mampu menghasilkan suara dari
adanya perubahan energi listrik menjadi magnet (yang nantinya
menimbulkan energi gerak yang berfungsi sebagai sumber pelaku
timbulnya suara). Bel listrik telah banyak dimanfaatkan manusia seperti
yang digunakan sebagai bel rumah, bel sekolah, sebagai alaram, sirene
mobil, dan macam-camam manfaat lainnya. Prinsip kerja bel listrik juga
berkaitan dengan kemagnetan, dimana sifat kemagnetan yang
dihasilkan adalah sementara karena bergantung pada energi listrik yang
dihasilkan.
Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak
benda yang mempunyai sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan bahan
sering diukur oleh mudah tidaknya suatu bahan dipengaruhi oleh medan
magnet. Medan magnet ini muncul pada suatu konduktor yang dialiri
arus. Arus yang berubah terhadap waktu akan menimbulkan medan
magnet yang berubah terhadap waktu dan menimbulkan medan listrik
induksi. Jadi sifat kemagnetan dan kelistrikan dan terjadi bolak balik
sebagai penyebab dan akibat, dan sering dinamakan sebagai medan
elektromagnet. Penerapan medan magnet dan medan elektromagnet
sudah sangat banyak dalam berbagai midang, misalnya bidang
kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware
komputer.
Bel listrik merupakan salah satu alat yang juga memanfaatkan sifat
kemagnetan. Dalam perkembangannya dari tahun ke tahun pembuatan
bel listrik terus mengalami perubahan. Pada awalnya bel listrik telah
dibuat sejak tahun 1600, dimana alat dan bahan yang digunakan masih
sangat sederhana. Lewat pemikiran-pemikiran baru dari berbagai para
ahli, maka komponen bel listrik menjadi semakin kompleks dan
menghasilkan bunyi-bunyi yang lebih berfariasi.
Pada makalah ini, akan dibahas cara pembuatan dan kerja bel listrik
yang memanfaatkan sifat kemagnetan induksi dengan sumber energi
1.2
adalah baterai.
Rumusan Masalah
Beberapa permasalah yang diangkat dalam penulisan makalah ini
1.3
adalah;
1.
Bagaimanakah cara pembuatan bel listrik?.
2.
Bagaimanakah prinsip kerja bel listrik?.
Tujuan
Tujuan penulisan makalah ini adalah;
1. Untuk mengetahui pembuatan bel listrik.
2. Untuk mengetahui prinsip kerja bel listrik.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Magnet
Magnet adalah suatu benda yang secara alami dapat menarik bendabenda lain yang terbuat dari bahan logam. Tidak semua bahan dapat ditarik
oleh magnet, dimana bahan tersebut dapat digolongkan menjadi bahan
paramagnetik, diamagnetik dan feromagnatik. Bahan-bahan feromagnetik
terutama besi dan unsur-unsur transisi lainnya, sangat memperbesar medan
magnet. Bahan-bahan yang lain hanya sedikit mempengaruhi medan
magnet. Bahan feromagnetik mengandung domain-domain, atau wilayahwilayah dengan atom yang sejajar, yang bekerja sebagai magnet-magnet
batang yang kecil. Ketika domain-domain dalam sebuah benda disejajarkan
satu sama lain, benda tersebut menjadi sebuh magnet. Penjajaran domaindomain dalam magnet permanen tidak mudah terganggu.
Sebagian besar bahan hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap
suatu medan magnet yang tetap. Untuk mengetahu fenomena ini lebih
lanjut, perhatikan sebuha solenoid yang sangat panjang atau toroida yang
diletakkan dalam ruang vakum. Dengan arus yang tetap dalam kumparan,
medan magnet pada titik tertentu didalam solenoida atau toroida adalah Bo,
dimana subskrip o menunjukkan vakum. Jika inti solenoid diisi dengan
suatu bahan, medan pada titik tersebut akan berubah menjadi suatu nilai B
baru.
Magnet dapat memiliki dua atau lebih kutub, meskipun magnet
harus memiliki setidaknya satu kutub utara dan satu kutup selatan. Kutubkutub magnet dari jenis yang sama (utara atau selatan) tolak menolak satu
sama lain, sementara kutub yang berbeda tarik-menarik satu sama lain.
Daerah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet
disebut medan magnet, dimana daerah medan magnet tersebut dapat
digambarkan dengan garis-garis yang sejajar dan tidak saling berpotongan.
Semakin jauh dari sumber magnet, maka garis-garis medan magnet akan
semakin jauh yang berarti kekuatan magnet juga semakin berkurang.
Medan magnet pada suatu titik dinyatakan sebagai suatu vektor B yang
dahulu disebut induksi magnetik, atau rapat fluks magnetik, dan biasanya
hanya dikenal sebagai medan magnet.
2.2 Sumber Magnet
Dua jenis magnet yaitu magnet permanen atau alami dan magnet
buatan yang memiliki sifat kemagnetan hanya sementara. Magnet alami
dapat ditemukan di alam yaitu berupa batu magnet dan juga magnet bumi
yang merupakan magnet terbesar. Sedangkan magnet buatan adalah magnet
yang sengaja dibuat manusia untuk keperluan tertentu. Salah satu cara
pembuatan magnet yang biasa yang lakukan adalah magnet induksi atau
pembuatan magnet dengan memanfaatkan arus listrik.
Pada prinsipnya jika sebuah kumparan dialiri arus listrik, maka
daerah disekitar kumparan tersebut memiliki medan magnet. Medan
magnet dihasilan oleh muatan yang bergerak, dan tentu saja itu termasuk
arus listrik. Arah medan magnet dari suatu kawat yang mengalirkan arus
listrik dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan. Yaitu
dengan cara menggenggam kawat, dimana ibu jari menyatakan arah arus,
dan empat jari lain menyatakan arah medan magnet. Aturan yang sama
dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnet untuk kawat
melingkar berarus.
Gambar 1 Aturan tangan kanan untuk mencari arah medan magnet.
Pada sebuah kawat melingkar dengan jari-jari a dan N lilitan yang
dialiri arus maka besarnya induksi magnet pada pusat lingkaran adalah
Bp
oi
N
2a
dengan :
Bp = induksi magnet di titik P (wb/m2)
i
= kuat arus listrik (A)
a
= jarak titik P ke kawat (m)
μ0 = permiabilitas hampa (4π.10-7 wb/Am)
2.3 Aplikasi Gaya Magnet pada Bel Listrik
Bel listrik adalah suatu alat yang mampu menghasilkan suara dari
adanya perubahan energi listrik menjadi magnet (yang nantinya
menimbulkan energi gerak yang berfungsi sebagai sumber pelaku
timbulnya suara). Bel listrik yang dibuat dalam percobaan ini, memiliki dua
bagian utama yaitu; sebuah besi yang dililiti kumparan, dan sebuah sumber
bunyi (digunakan bel/lonceng sepeda). Ketika arus listrik dialirkan pada
kumparan, maka besi akan bersifat magnet sehingga dapat menarik sebuah
besi lain (pemukul), dan pemukul tersebut akan memukul bel sehingga
terjadilah bunyi.
Magnet induksi yang dihasilkan sangat bergantung pada kuat arus
(i), dan juga jumlah lilitan (N). Beberapa faktor yang juga mempengaruhi
kuat medan magnet yang dihasilkan adalah jenis kawat yang digunakan
sebagai solenoida dan bahan logam yang dililitkan kumparan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Pembuatan Bel Listrik
Gambar di bawah merupakan bel listrik sederhana dengan sumber energi
listrik dari baterai kering atau dapat juga dengan menggunakan adaptor.
Bahan-bahan yang digunakan
untuk mengkonstruksi bel ini
pun berasal dari barang-barang
bekas yang mudah ditemui
disekitar kita.
Besarnya energi listrik yang
diperlukan adalah berkisar dari
9
sampai dengan 18 volt. Jika
energi listrik yang diberikan terlalu kecil maka bel listrik tersebut tidak dapat
bekerja
secara
optimal
atau
bahkan
tidak
bekerja
sama
sekali.
Namun jika energi listrik yang dialiri terlalu besar maka akan sangat berbahaya
dan yang jelas bel listrik tersebut akan terbakar karena timbul energi panas
yang
berlebih.
Untuk
hal
ini
sangat
tidak
dianjurkan.
Untuk membuat bel listrik, beberapa komponen yang dibutuhkan adalah
sebagai berikut:
1. Satu lembar papan kayu (ukuran 30x25 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm).
2. kawat tembaga 1 utas/tanpa penyambungan (berdiameter 1 mm, panjang 11
m).
3. 1 buah saklar/peyambung dan pemutus arus .
4. Satu buah baterai 9 volt atau adaptor yang memiliki rentang tegangan 9-18
volt.
5. Satu batang paku besi 9 inci.
6. 10-15 sekrup kecil atau paku kecil(paku triplek). Jumlah dapat disesuaikan
dengan kebutuhan atau desain yg telah dibuat.
7. Lembaran aluminium dari bekas kemasan minuman kaleng. Ambil dari
kemasan kaleng kira-kira 2 buah.
8. batang kayu berukuran batang spidol besar (atau sekitar berdiameter 1-1,5
cm).
9. Pelat besi yang dibuat menyiku 90 dejarat. Tebal pelat sekitar 1 mm.
10. Satu sekrup 1 inci beserta bautnya.
11. Satu sekrup berukuran 1,5 inci.
12. Satu buah bel atau lonceng.
13. Satu pelat besi tipis ukuran 1x15 cm (bisa didapatkan dari kaleng yang
non-aluminium)
14. Satu pelat baja tipis ukuran 1x7 cm (bisa dari cutter bekas yang sudah
ditumpulkan bagian mata pisaunya).
15. Dua buah sekrup kecil yang biasa digunakan pada alat-alat elektronik.
Sedangkan alat yang dibutuhkan dalam pembuatan bel yaitu:
1. Tang (bisa tang lancip atau tumpul).
2. Palu.
3. Obeng minus dan plus ukuran kecil.
4. pisau kecil/pisau lipat.
5. gunting tumpul (gunting bekas).
6. solder beserta kawat timahnya.
7. mistar dan pensil.
Untuk petunjuk pembuatan, hanya dalam bentuk skema/gambar sederhana
yang menerangkan setiap bagian pada komponen bel listrik.
Barangkali beberapa bagian yang perlu diberi keterangan lebih lanjut yaitu:
1. Mengenai kumparan yang nantinya berfungsi sebagai sumber medan
magnet. Kumparan dibuat dengan cara melilitkan kawat tembaga pada
paku ukuran 9 inci. Banyaknya lilitan tergantung kebutuhan. Jika ingin
menghasilkan medan magnet yang kuat namun membutuhkan energi listrik
yang sedikit lebih, makan lilitan dibuat lebih banyak. Ringkasnya, jumlah
lilitan minimal untuk sumber tegangan 9-18 volt dengan bahan kawat
tembaga berdiameter 1 mm pada paku 9 inci adalah 200-300 lilitan.
2. Pada bagian lempengan baja(pegas) dan lempengan besi sebagai lengan
pemukul, disatukan menggunakan sekrup kecil. Sebaiknya skrup yang
digunakan berjumlah 2 buah agar lebih kokoh. Pada bagian ini kemudian
dilakukan penyolderan antara kawat tembaga yang berasal dari kumparan
dengan lempengan baja yang terhubung ke interuptor (sekrup berukuran
1,5 inci).
3. Pada bagian kumparan, ujung paku 9 inci diberi penahan supaya kumparan
tidak bergeser ketika didorong oleh lempengan besi. Penahan berupa
lembaran aluminium yang dipasang vertikal dengan pemakuan untuk
melekatkan pada papan.
4. Mengenai bagian dudukkan lempengan baja dan besi, tahap pemasangan
diawali dengan melekatkan lempengan pada dudukkan kemudian
dilanjutkan pemasangan ke bidang papan. Keterangan dudukkan ini
silahkan lihat pada gambar di bawah.
3.2 Pembahasan
Prinsip kerja Bel Listrik
Ketika saklar ditekan (dalam
keadaan on) hingga menutup rangkaian
yang sebelumnya telah di hubungkan ke
sumber arus listrik (baterai atau adaptor),
arus listrik mengalir dari sumber arus
listrik menuju interuptor (sekrup pada
batang kayu) melalui kawat tembaga.
Kemudian arus dilanjutkan menuju ke
lempengan baja dan selanjutnya menuju ke
kumparan (paku yang dililitkan kawat
tembaga).
Adanya
arus
listrik
yang
mengalir
melalui
kumparan
mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik lempengan
logam/besi tipis yang dilekatkan pada lempengan baja. Pada lempengan
logam/besi ini kemudian dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai
pemukul bel. Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja
mengakibatkan kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga
berbunyi.
Pada saat yang sama hubungan lempengan baja dengan interuptor
terputus sehingga arus listrik berhenti mengalir. Berhentinya arus listrik itu
menyebabkan paku kumparan kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya
lempengan baja kembali ke posisi semula. Lempengan baja kembali
terhubung dengan interuptor dan arus listrik kembali mengalir, sifat magnet
pada kumparan muncul kembali. Begitu seterusnya hingga saklar dimatikan
(dalam keadaan off).
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Beberap kesimpulan yang dapat diambil dari penulisan makalah ini
adalah;
1. Proses pembuatan bel listrik dapat digunakan alat dan bahan sederhana
yang dapat ditemukan di lingkungan seitar kita. Beberapa komponen
penting yang perlu disiapkan adalah baterai, kawat kumparan dan bel
atau lonceng.
2. Prinsip kerja bel listrik adalah ketika saklar ditekan, arus listrik
mengalir dari sumber arus listrik menuju kumparan (paku yang
dililitkan kawat tembaga). Adanya arus listrik yang mengalir melalui
kumparan mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik
lempengan logam/besi tipis. Pada lempengan logam/besi ini kemudian
dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai pemukul bel.
Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja mengakibatkan
kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga berbunyi
4.2 Saran
1. Dalam proses pembelajaran di sekolah, sebaiknya guru melakukan
praktikum untuk merangcang bel listrik sederhana.
2. Ketika bel bekerja, akan terjadi percikan bunga api kecil pada bagian
bertemunya interuptor dengan lempengan baja. Untuk hal ini tidak
terlalu membahayakan sebatas energi listrik yang diberikan tidak terlalu
besar. Untuk pencegahan terjadinya kebakaran, kiranya segera jauhkan
dari bahan-bahan yang mudah terbakar, seperti bensin, alkohol, dsb.
DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
MEMBUAT BEL LISTRIK DENGAN BANTUAN
MEDAN MAGNET
Pembimbing :
Bapak Rahmulyo
Penyusun :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Avis Alfara
Indra Hernawan
Muhammad Mukhlasin Fatani
Muhammad Syadid Al Fauzi
Nur Rina Martyas Ningrum
Raden Al Huda Belva Adinata W
(XII MIA 3/04)
(XII MIA 3/09)
(XII MIA 3/14)
(XII MIA 3/15)
(XII MIA 3/18)
(XII MIA 3/20)
SMA NEGERI 3 SURAKARTA
TAHUN PELAJARAN 2014/2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Bel listrik adalah suatu alat yang mampu menghasilkan suara dari
adanya perubahan energi listrik menjadi magnet (yang nantinya
menimbulkan energi gerak yang berfungsi sebagai sumber pelaku
timbulnya suara). Bel listrik telah banyak dimanfaatkan manusia seperti
yang digunakan sebagai bel rumah, bel sekolah, sebagai alaram, sirene
mobil, dan macam-camam manfaat lainnya. Prinsip kerja bel listrik juga
berkaitan dengan kemagnetan, dimana sifat kemagnetan yang
dihasilkan adalah sementara karena bergantung pada energi listrik yang
dihasilkan.
Medan magnet mempunyai kekuatan untuk menarik atau menolak
benda yang mempunyai sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan bahan
sering diukur oleh mudah tidaknya suatu bahan dipengaruhi oleh medan
magnet. Medan magnet ini muncul pada suatu konduktor yang dialiri
arus. Arus yang berubah terhadap waktu akan menimbulkan medan
magnet yang berubah terhadap waktu dan menimbulkan medan listrik
induksi. Jadi sifat kemagnetan dan kelistrikan dan terjadi bolak balik
sebagai penyebab dan akibat, dan sering dinamakan sebagai medan
elektromagnet. Penerapan medan magnet dan medan elektromagnet
sudah sangat banyak dalam berbagai midang, misalnya bidang
kedokteran, permesinan, alat transportasi, komunikasi dan hardware
komputer.
Bel listrik merupakan salah satu alat yang juga memanfaatkan sifat
kemagnetan. Dalam perkembangannya dari tahun ke tahun pembuatan
bel listrik terus mengalami perubahan. Pada awalnya bel listrik telah
dibuat sejak tahun 1600, dimana alat dan bahan yang digunakan masih
sangat sederhana. Lewat pemikiran-pemikiran baru dari berbagai para
ahli, maka komponen bel listrik menjadi semakin kompleks dan
menghasilkan bunyi-bunyi yang lebih berfariasi.
Pada makalah ini, akan dibahas cara pembuatan dan kerja bel listrik
yang memanfaatkan sifat kemagnetan induksi dengan sumber energi
1.2
adalah baterai.
Rumusan Masalah
Beberapa permasalah yang diangkat dalam penulisan makalah ini
1.3
adalah;
1.
Bagaimanakah cara pembuatan bel listrik?.
2.
Bagaimanakah prinsip kerja bel listrik?.
Tujuan
Tujuan penulisan makalah ini adalah;
1. Untuk mengetahui pembuatan bel listrik.
2. Untuk mengetahui prinsip kerja bel listrik.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Magnet
Magnet adalah suatu benda yang secara alami dapat menarik bendabenda lain yang terbuat dari bahan logam. Tidak semua bahan dapat ditarik
oleh magnet, dimana bahan tersebut dapat digolongkan menjadi bahan
paramagnetik, diamagnetik dan feromagnatik. Bahan-bahan feromagnetik
terutama besi dan unsur-unsur transisi lainnya, sangat memperbesar medan
magnet. Bahan-bahan yang lain hanya sedikit mempengaruhi medan
magnet. Bahan feromagnetik mengandung domain-domain, atau wilayahwilayah dengan atom yang sejajar, yang bekerja sebagai magnet-magnet
batang yang kecil. Ketika domain-domain dalam sebuah benda disejajarkan
satu sama lain, benda tersebut menjadi sebuh magnet. Penjajaran domaindomain dalam magnet permanen tidak mudah terganggu.
Sebagian besar bahan hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap
suatu medan magnet yang tetap. Untuk mengetahu fenomena ini lebih
lanjut, perhatikan sebuha solenoid yang sangat panjang atau toroida yang
diletakkan dalam ruang vakum. Dengan arus yang tetap dalam kumparan,
medan magnet pada titik tertentu didalam solenoida atau toroida adalah Bo,
dimana subskrip o menunjukkan vakum. Jika inti solenoid diisi dengan
suatu bahan, medan pada titik tersebut akan berubah menjadi suatu nilai B
baru.
Magnet dapat memiliki dua atau lebih kutub, meskipun magnet
harus memiliki setidaknya satu kutub utara dan satu kutup selatan. Kutubkutub magnet dari jenis yang sama (utara atau selatan) tolak menolak satu
sama lain, sementara kutub yang berbeda tarik-menarik satu sama lain.
Daerah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet
disebut medan magnet, dimana daerah medan magnet tersebut dapat
digambarkan dengan garis-garis yang sejajar dan tidak saling berpotongan.
Semakin jauh dari sumber magnet, maka garis-garis medan magnet akan
semakin jauh yang berarti kekuatan magnet juga semakin berkurang.
Medan magnet pada suatu titik dinyatakan sebagai suatu vektor B yang
dahulu disebut induksi magnetik, atau rapat fluks magnetik, dan biasanya
hanya dikenal sebagai medan magnet.
2.2 Sumber Magnet
Dua jenis magnet yaitu magnet permanen atau alami dan magnet
buatan yang memiliki sifat kemagnetan hanya sementara. Magnet alami
dapat ditemukan di alam yaitu berupa batu magnet dan juga magnet bumi
yang merupakan magnet terbesar. Sedangkan magnet buatan adalah magnet
yang sengaja dibuat manusia untuk keperluan tertentu. Salah satu cara
pembuatan magnet yang biasa yang lakukan adalah magnet induksi atau
pembuatan magnet dengan memanfaatkan arus listrik.
Pada prinsipnya jika sebuah kumparan dialiri arus listrik, maka
daerah disekitar kumparan tersebut memiliki medan magnet. Medan
magnet dihasilan oleh muatan yang bergerak, dan tentu saja itu termasuk
arus listrik. Arah medan magnet dari suatu kawat yang mengalirkan arus
listrik dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan. Yaitu
dengan cara menggenggam kawat, dimana ibu jari menyatakan arah arus,
dan empat jari lain menyatakan arah medan magnet. Aturan yang sama
dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnet untuk kawat
melingkar berarus.
Gambar 1 Aturan tangan kanan untuk mencari arah medan magnet.
Pada sebuah kawat melingkar dengan jari-jari a dan N lilitan yang
dialiri arus maka besarnya induksi magnet pada pusat lingkaran adalah
Bp
oi
N
2a
dengan :
Bp = induksi magnet di titik P (wb/m2)
i
= kuat arus listrik (A)
a
= jarak titik P ke kawat (m)
μ0 = permiabilitas hampa (4π.10-7 wb/Am)
2.3 Aplikasi Gaya Magnet pada Bel Listrik
Bel listrik adalah suatu alat yang mampu menghasilkan suara dari
adanya perubahan energi listrik menjadi magnet (yang nantinya
menimbulkan energi gerak yang berfungsi sebagai sumber pelaku
timbulnya suara). Bel listrik yang dibuat dalam percobaan ini, memiliki dua
bagian utama yaitu; sebuah besi yang dililiti kumparan, dan sebuah sumber
bunyi (digunakan bel/lonceng sepeda). Ketika arus listrik dialirkan pada
kumparan, maka besi akan bersifat magnet sehingga dapat menarik sebuah
besi lain (pemukul), dan pemukul tersebut akan memukul bel sehingga
terjadilah bunyi.
Magnet induksi yang dihasilkan sangat bergantung pada kuat arus
(i), dan juga jumlah lilitan (N). Beberapa faktor yang juga mempengaruhi
kuat medan magnet yang dihasilkan adalah jenis kawat yang digunakan
sebagai solenoida dan bahan logam yang dililitkan kumparan.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Pembuatan Bel Listrik
Gambar di bawah merupakan bel listrik sederhana dengan sumber energi
listrik dari baterai kering atau dapat juga dengan menggunakan adaptor.
Bahan-bahan yang digunakan
untuk mengkonstruksi bel ini
pun berasal dari barang-barang
bekas yang mudah ditemui
disekitar kita.
Besarnya energi listrik yang
diperlukan adalah berkisar dari
9
sampai dengan 18 volt. Jika
energi listrik yang diberikan terlalu kecil maka bel listrik tersebut tidak dapat
bekerja
secara
optimal
atau
bahkan
tidak
bekerja
sama
sekali.
Namun jika energi listrik yang dialiri terlalu besar maka akan sangat berbahaya
dan yang jelas bel listrik tersebut akan terbakar karena timbul energi panas
yang
berlebih.
Untuk
hal
ini
sangat
tidak
dianjurkan.
Untuk membuat bel listrik, beberapa komponen yang dibutuhkan adalah
sebagai berikut:
1. Satu lembar papan kayu (ukuran 30x25 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm).
2. kawat tembaga 1 utas/tanpa penyambungan (berdiameter 1 mm, panjang 11
m).
3. 1 buah saklar/peyambung dan pemutus arus .
4. Satu buah baterai 9 volt atau adaptor yang memiliki rentang tegangan 9-18
volt.
5. Satu batang paku besi 9 inci.
6. 10-15 sekrup kecil atau paku kecil(paku triplek). Jumlah dapat disesuaikan
dengan kebutuhan atau desain yg telah dibuat.
7. Lembaran aluminium dari bekas kemasan minuman kaleng. Ambil dari
kemasan kaleng kira-kira 2 buah.
8. batang kayu berukuran batang spidol besar (atau sekitar berdiameter 1-1,5
cm).
9. Pelat besi yang dibuat menyiku 90 dejarat. Tebal pelat sekitar 1 mm.
10. Satu sekrup 1 inci beserta bautnya.
11. Satu sekrup berukuran 1,5 inci.
12. Satu buah bel atau lonceng.
13. Satu pelat besi tipis ukuran 1x15 cm (bisa didapatkan dari kaleng yang
non-aluminium)
14. Satu pelat baja tipis ukuran 1x7 cm (bisa dari cutter bekas yang sudah
ditumpulkan bagian mata pisaunya).
15. Dua buah sekrup kecil yang biasa digunakan pada alat-alat elektronik.
Sedangkan alat yang dibutuhkan dalam pembuatan bel yaitu:
1. Tang (bisa tang lancip atau tumpul).
2. Palu.
3. Obeng minus dan plus ukuran kecil.
4. pisau kecil/pisau lipat.
5. gunting tumpul (gunting bekas).
6. solder beserta kawat timahnya.
7. mistar dan pensil.
Untuk petunjuk pembuatan, hanya dalam bentuk skema/gambar sederhana
yang menerangkan setiap bagian pada komponen bel listrik.
Barangkali beberapa bagian yang perlu diberi keterangan lebih lanjut yaitu:
1. Mengenai kumparan yang nantinya berfungsi sebagai sumber medan
magnet. Kumparan dibuat dengan cara melilitkan kawat tembaga pada
paku ukuran 9 inci. Banyaknya lilitan tergantung kebutuhan. Jika ingin
menghasilkan medan magnet yang kuat namun membutuhkan energi listrik
yang sedikit lebih, makan lilitan dibuat lebih banyak. Ringkasnya, jumlah
lilitan minimal untuk sumber tegangan 9-18 volt dengan bahan kawat
tembaga berdiameter 1 mm pada paku 9 inci adalah 200-300 lilitan.
2. Pada bagian lempengan baja(pegas) dan lempengan besi sebagai lengan
pemukul, disatukan menggunakan sekrup kecil. Sebaiknya skrup yang
digunakan berjumlah 2 buah agar lebih kokoh. Pada bagian ini kemudian
dilakukan penyolderan antara kawat tembaga yang berasal dari kumparan
dengan lempengan baja yang terhubung ke interuptor (sekrup berukuran
1,5 inci).
3. Pada bagian kumparan, ujung paku 9 inci diberi penahan supaya kumparan
tidak bergeser ketika didorong oleh lempengan besi. Penahan berupa
lembaran aluminium yang dipasang vertikal dengan pemakuan untuk
melekatkan pada papan.
4. Mengenai bagian dudukkan lempengan baja dan besi, tahap pemasangan
diawali dengan melekatkan lempengan pada dudukkan kemudian
dilanjutkan pemasangan ke bidang papan. Keterangan dudukkan ini
silahkan lihat pada gambar di bawah.
3.2 Pembahasan
Prinsip kerja Bel Listrik
Ketika saklar ditekan (dalam
keadaan on) hingga menutup rangkaian
yang sebelumnya telah di hubungkan ke
sumber arus listrik (baterai atau adaptor),
arus listrik mengalir dari sumber arus
listrik menuju interuptor (sekrup pada
batang kayu) melalui kawat tembaga.
Kemudian arus dilanjutkan menuju ke
lempengan baja dan selanjutnya menuju ke
kumparan (paku yang dililitkan kawat
tembaga).
Adanya
arus
listrik
yang
mengalir
melalui
kumparan
mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik lempengan
logam/besi tipis yang dilekatkan pada lempengan baja. Pada lempengan
logam/besi ini kemudian dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai
pemukul bel. Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja
mengakibatkan kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga
berbunyi.
Pada saat yang sama hubungan lempengan baja dengan interuptor
terputus sehingga arus listrik berhenti mengalir. Berhentinya arus listrik itu
menyebabkan paku kumparan kehilangan sifat magnetnya. Akibatnya
lempengan baja kembali ke posisi semula. Lempengan baja kembali
terhubung dengan interuptor dan arus listrik kembali mengalir, sifat magnet
pada kumparan muncul kembali. Begitu seterusnya hingga saklar dimatikan
(dalam keadaan off).
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Beberap kesimpulan yang dapat diambil dari penulisan makalah ini
adalah;
1. Proses pembuatan bel listrik dapat digunakan alat dan bahan sederhana
yang dapat ditemukan di lingkungan seitar kita. Beberapa komponen
penting yang perlu disiapkan adalah baterai, kawat kumparan dan bel
atau lonceng.
2. Prinsip kerja bel listrik adalah ketika saklar ditekan, arus listrik
mengalir dari sumber arus listrik menuju kumparan (paku yang
dililitkan kawat tembaga). Adanya arus listrik yang mengalir melalui
kumparan mengakibatkan paku berubah menjadi magnet dan menarik
lempengan logam/besi tipis. Pada lempengan logam/besi ini kemudian
dilekatkan dengan kawat yang berfungsi sebagai pemukul bel.
Tertariknya lempengan logam beserta lempengan baja mengakibatkan
kawat pemukul bergetar dan memukul bel/lonceng hingga berbunyi
4.2 Saran
1. Dalam proses pembelajaran di sekolah, sebaiknya guru melakukan
praktikum untuk merangcang bel listrik sederhana.
2. Ketika bel bekerja, akan terjadi percikan bunga api kecil pada bagian
bertemunya interuptor dengan lempengan baja. Untuk hal ini tidak
terlalu membahayakan sebatas energi listrik yang diberikan tidak terlalu
besar. Untuk pencegahan terjadinya kebakaran, kiranya segera jauhkan
dari bahan-bahan yang mudah terbakar, seperti bensin, alkohol, dsb.