LAPORAN PEMBUATAN ALAT PERAGA s.
MODEL MOTOR LISTRIK SEDERHANA
Oleh : Asep Hernawan, S.Pd.
DINAS PENDIDIKAN SEKOLAH MENENGAH NEGERI 5 BANDUNG 2010
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
HALAMAN PENGESAHAN
Dengan ini Kepala SMA Negeri 5 Bandung menyatakan bahwa karya alat peraga berjudul Model Motor Listrik Sederhada benar-benar dibuat oleh Sdr. Asep Hernawan, S.Pd. dan telah digunakan di kelas XII IPA SMA Negeri 5 Bandung
Kepala SMA Nege ri 5 Bandung
Drs. Agus Muhyidin, M.P d. NIP. 19560414 19800301012
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
DAFTAR ISI
Halaman judul (Judul, nama penemu, NIP dan Nama Sekolah/Lokasi) Halaman pengesahan (Identitas penemu dan pejabat yang mengesahkan)
Halaman pernyataan dari penemu/pembuat bahwa produk teknologi tepat guna/alat peraga ini benar-benar asli hasil karyanya.
Kata pengantar penemu.
Daftar isi laporan
Daftar gambar
A. Nama Karya
B. Tujuan
C. Manfaat
D. Rancangan Alat Peraga
E. Prosedur Pembuatan
F. Penggunaan
Lampiran
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
A. NAMA KARYA : ALAT PERAGA : MOT OR LISTRIK SEDERHANA B. TUJUAN Sebagai peraga perubahan enerji listrik menjadi enerji mekanik C. MANFAAT Untuk meningkatkan motivasi siswa dalam belajar Fisika D. RANCANG AN ALAT PERAGA 1. Fungsi dan Prinsip Kerja Alat
Motor listrik bekerja karena adanya medan elektromagnet disekitar kawat yang dialiri arus listrik. Jika sebuah lilitan kawat yang berada dalam medan elektro-magnet dialiri arus listrik, maka pada lilitan kawat akan bekerja gaya sehingga lilitan kawat ini akan bergerak. Gaya yang bekerja dikenal dengan nama Gaya Lorentz. Secara sederhana motor listrik dapat dibuatkan modelnya. Pembuatan model motor listrik ini berfungsi untuk menunjukkan prinsip kerja motor listrik yang berdasarkan gaya Lorentz. Model motor listrik sederhana ini terdiri atas sebuah lilitan kawat penghantar berbentuk lingkaran yang dibuat dari kawat transformator.Lilitan kawat ini dibuatkan sumbunya sehingga dapat berputar, yang kemudian diletakan dalam medan magnet homogen
yaitu
diantara
dua
buah
magnet
bekas
pengeras
suara
(loudspeaker). Apabila lilitan kawat transformator diberi arus listrik yang berasal dari dua buah batere 1,5 Volt yang dihubung seri maka lilitan kawat akan berputar.
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
Desain Alat
Batere (-)
(+)
Dudukan Batere
E. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN Alat yang digunakan dalam pembuatan alat peraga ini adalah:
1. Tang
1 buah
2. Obeng ujung pelat
1 buah
3. Palu kecil
1 buah
4. Gergaji kayu
1 buah
5. Gergaji besi
1 buah
6. Bor besi kecil
1 buah
Bahan yang dipakai adalah:
1. Teakblok, papan bekas, atau tripleks ukuran 15 x 10 cm - 1 lembar 2. Pelat besi atau kaleng tebal min imal 0,1 mm ukuran 6,5 x 4 cm atau logam lain yang mengan dung besi agar magnet bekas speaker dapat menempel - 2 lembar 3. Seng, atau kaleng tebal sembarangatau logam lain yang bersifat konduktor ukuran 6, 5 x 2 cm - 2 lembar
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
4. Kawat transformator diameter 0,8mm - panjang 50 cm 5. Kawat transformator dapat diperoleh dari bekasgulungan dynamo yang biasanya terdapat di bengkel elektronika. Diameter kawat minimal 0,8 mm atau 1 mm - 1 utas 6. Speaker bekas minimal 8 Ohm yang masih ada magnetnya. 7. Speaker bekas yang tidak terpakai diambil magnetnya, yang terdapat dibagian belakang. Diameter magnet minimal 4,5 cm. Apabila tidak ada, dapat diganti dengan magnet lainnya - 2 buah 8. Paku atau sekerup 1 cm - 6 batang 9. Kawat penghantar atau kabel panjang berwarna merah dan hitam masingmasing panjang 25 cm - 2 utas 10. Penjepit buaya (jikaada) merah 1 buah 11. Penjepit buaya (jika ada) hitam 12. Batere 1,5 volt
1 buah
2 buah
13. Tempat atau dudukan batere. Tempat atau dudukan batere dapat diperoleh dari radio atau tape recorder rusak atau dapat dibeli di toko elektronik - 1 buah 14. Hampelas besi - 1 lembar 15. Pita isolasi – secukupnya
F. PROSEDUR PEMBUATAN
a. Ambilah seng ukuran 6,5 cm x 2 cm, lubangilah 2 lembar seng dengan paku, sehingga terbentuk lubang seperti pada gambar. pinggiran
Gosoklah
dengan
lubang
agar
lubang 1 cm
hamplas 5 cm
rata.
Lengkungkanlah lembaran seng tersebut dengan ukuran lengkungan 1,5 cm seperti pada gambar di samping!
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
1,5 cm 2 cm
b. Ambilah besi pelat 0,1 mm ukuran
6,5
x 4 cm, lubangilah 2 lembar besi pelat dengan
bor
kecil,
sehingga
terbentuk
lubang seperti pada gambar! Gosoklah dengan hampas pinggiran lubang agar
lubang
rata. Lengkungkanlah lembaran pelat besi tersebut dengan ukuran lengkungan 1,5
1,5 cm 4 cm
cm seperti pada gambar di samping! c. Pasang lembaran seng dan lembaran besi dengan memaku atau menyekrupnya pada teakblok atau papan seperti pada gambar. Jarak antara kedua lembaran besi
7
cm
dan
jarak
antara
kedua
lembaran besi 7 cm seperti pada gambar!
Tampak atas
Besi pelat Seng Lubang
Teakblok/ papan
Tampak depan d. Buat lilitan kawat transformator sebanyak 4 (empat) lilitan berbentuk lingkaran dengan diameter 3,0 cm, ujung kawat transformator diikatkan pada lilitan sehingga membentuk poros dengan panjang 4 cm seperti pada gambar. Kedua ujung poros digosok dengan hamplas agar lapisan
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
email isolator kawat transformatornya terkelupas. Hal ini dimaksudkan agar arus listrik dari batere melalui seng dapat mengalir ke dalam lilitan.
Lilitan kawat
Pita isolasi 4 cm
4 cm
Satu kawat
simpul 3 cm
e. Pasangkanlah poros lingkaran lilitan kawat transformator pada lubang lembaran seng seperti pada gambar. Usahakan agar bagian poros lilitan kawat yang sudah dikupas menempel pada kedua lubang seng 4 cm
Besi pelat Seng 2 cm
2 cm
Lilitan kawat Transformator 4 cm
Tampak atas
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
Teakblok/ papan
Besi pelat Seng
Lilitan kawat Transformator Teakblok/ papan
Tampak depan
f.
Tempelkan 2 buah magnet pada lembaran besi seperti pada gambar! Magnet
Magnet
g. Pasang penjepit buaya (jika ada) pada kedua jung u masing-masing kawat penghantar. Penjepit buaya warna merah pada kawat penghantar merah, hitam
pada
kawat
penghantar
warna
hitam.
Hubungkanlah
kawat
penghantar tersebut pada masing-masing kutub seng melalui pakupakunya, seperti pada gambar.
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
Kawat penghantar merah Kawat penghantar hitam Penjepit buaya merah Penjepit buaya hitam
h. Masukan 2 buah batere pada tempat/dudukan batere secara hubungan seri,
hubungkanlah
kedua
kutub
masing-masing
dengan
kawat
penghantar seperti gambar g. Perhatikanlah lilitan kawat transformator, lilitan akan segera berputar jika arus listrik sudah mengalir. Jika belum berputar, sentuhlah lilitan itu dengan jari, sehingga lilitan kawat tersebut berputar.
Batere (-)
(+)
Dudukan Batere
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
i.
Apabila lilitan kawat belum berputar selidikilah kemungkinan penyebab belum berputar antara lain lilitan kawat yang kurang bulat, poros yang kurang di tengah, lilitan terlampau banyak, atau arus listrik yang belum mengalir atau terganggu.
G. PENGGUNAAN ALAT 1. Cara Menggunakan
a. Siapkan alat peraga model motor listrik diatas meja, sebaiknya setiap kelompok memiliki alat ini. Periksalah kedua magnet , pastikan agar kedua magnet menempel dengan baik pada pelat besi. Periksalah lilitan kawat transformator, pastikan agar kedua porosnya dalam keadaan lurus, lilitan kawat dalam keadaan bulat, dan porosnya berada tepat pada lubang lembaran seng. b. Siapkan dua buah batere 1,5 volt, masukkan kedalam tempat/ dudukan batere dalam hubungan seri. Hubungkan kutub-kutub batere dengan penjepit buaya (jika ada). c. Perhatikan lilitan kawat transformator. Lilitan kawat transformator akan segera berputar jika arus listrik mengalir. Jika belum berputar lakukanlah langkah seperti pada langkah no.4 hdan i. d. Perhatikan gambar lilitan kawat transformator berikut ini. P
Q
Gaya Lorentz yang bekerja pada lilitan yaitu dititik P dan Q.
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
Gaya Lorentz di P dan Q yang sama besar menimbulkan momen kopel yang memutar lilitan kawat. Lilitan kawat akan diputar oleh suatu momen kopel ( ) sebesar :
=NiB
r 2 sin
dimana N adalah jumlah lilitan kawat,i kuat arus, B induksi magnet, r jari-jari lilitan, dan adalah sudut antara bidang lingkaran dan B. Pelajarilah dan carilah penurunan rumus ini dari Gaya Lorentz. e. Model motor listrik ini tidak digunakan untuk mengukur besarnya momen kopel sesuai dengan rumus diatas. Hal
yang
sulit
diukur
adalah induksi magnet B. Model motor listrik ini dapat digunakan untuk menunjukkan variable yang mempengaruhi besarnya momen kopel pada motor listrik sebenarnya.
2. Saran Pembelajaran
a. Kelas
:
b. Standar Kompetensi
XII (dua belas) :
Menerapkan konsep kelistrikan (baik statis maupun dinamis) dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan berbagai produk teknologi. c. Kompetensi Dasar :
Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi. d. Pemanfaatan alat dalam pembelajaran:
Dengan membuat model motor listrik ini diharapkan siswa dapat lebih memahami prinsip kerja motor listrik dan dapat menerapkan konsep gaya Lorentz dan momen kopel dalam produk teknologi sederhana. Alternatif metode pembelajaran dapat dilaksanakan dalam bentuk: a. Penugasan pada siswa.
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
Pembuatan Model Motor Listrik ini dapat ditugaskan pada siswa sebelum atau sesudah konsep yang berkaitan diajarkan. Hal ini disebabkan mudahnya memperoleh alat dan bahannya serta mudah dalam membuatnya. b. Demonstrasi, apabila alatnya hanya satu. Dianjurkan apabila untuk demonstrasi, guru dapat membuat model yang lebih besar ukurannya. c. Kerja kelompok, diharapkan setiap kelompok dapat memiliki alat sehingga pembelajaran akan lebih efektif. LAMPIRAN
DOKUMENTASI: DR. SULIPAN, M.Pd.
