KEMAGNETAN. Eksperimen Fisika Dasar 2. Tujuan. Alat dan bahan. Dasar teori. Prosedur. Data pengamatan. Pengolahan data. Analisa data.

Transkripsi

1 Assalamu Alaikum Wr.Wb

2 Eksperimen Fisika Dasar 2 Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia Tujuan Alat dan bahan Dasar teori Prosedur Data pengamatan Pengolahan data KEMAGNETAN Dipresentasikan oleh : Annisa Zoraya Candra Puspita Dewi Kurnia R Ely Maryatul.K Irfie Novitasari M.Taufiqurrohim Syah Rangga hakty Iskandar Suryoadhi Wirawan Analisa data Kesimpulan Daftar pustaka 2

3 Tujuan eksperimen Eksperimen Fisika Dasar2 1.Menentukan medan magnet umi pada percobaan medan magnet di sekitar kawat lurus berarus 2. Menentukan jumlah lilitan kumparan pada percobaan medan magnet di sekitar kawat melingkar. 2

4 KEMAGNETAN EKSPERIMEN 1

5 Alat dan bahan 1. Magnetometer 2. Kompas 3. Power Supply DC 4. Amperemeter DC 5. Rheostat 6. Saklar 7. Kabel penghubung

6 Dasar Teori ila jarum kompas didekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik arahnya akan berubah. Hal tersebut menunjukkan bahwa disekitar kawat berarus terdapat medan listrik dengan garis gaya magnet melingkar dan berpusat pada kawat tersebut. umi merupakan magnet alami yang besar dengan kutub utara magnet berada di dekat kutub selatan geografis dan kutub selatan magnet berada di dekat kutub utara geografis. Jika kawat berarus tersebut diletakkan pada arah utara-selatan magnet bumi, maka besar induksi magnet yang ditunjukkan oleh magnometer pada suatu titik berjarak R merupakan resultan dari medan magnet yang dihasilkan kawat dengan medan magnet bumi

7 Prediksi grafik terhadap I Prediksi I adalah suatu konstanta yang besarnya tidak dipengaruhi oleh I Prediksi Grafik I terhadap tan θ I α tanθ Karena a (jari-jari dibuat konstan, maka ketika I diubah, θ ikut berubah yang menyebabkan tan θ pun ikut berubah sesuai dengan I ~ tan θ

8 I θ R tan θ = Dengan mengetahui k berdasarkan hukum iot- Savart dan simpangan yang dibentuk kompas terhadap arah utara- selatan pada saat kawat dialiri arus maka b bisa tentukan I b Diketahui : k µ oi l = 4π x 2 2 l + x µ o l = 4 π x 2 2 l + x tanα = i tanθ I l l k l l, maka tanα tanθ

9 Eksplorasi Sketsa rangkaian untuk menentukan harga induksi magnet bumi Posisi kawat harus sejajar dengan arah utara selatan magnet bumi Jika a dibuat tetap dan variabel I diubah, maka variabel θ juga akan berubah. Dari data yang diperoleh kita dapat membuat grafik hubungan I terhadap tanθ esar induksi magnet bumi dapat ditentukan melalui persamaan A

10 Prosedur Percobaan 1. Merangkai alat sesuai dengan gambar 2. Menutup saklar dan mengamati serta mencatat besar simpangan jarum kompas 3. Mengubah harga tegangan pada power suplly, sehingga besar arus yang mengalir berubah 4. Melakukan langkah 2 dan 3 sebanyak 5 kali dan mencatat hasilnya pada tabel pengamatan 5. Membuat grafik hubungan antara I = f (tan θ )

11 Data Hasil Pengamatan Tabel data hasil pengamatan No I (A) θ ( ) tan θ 1 0,5 11 0,19 2 0,7 14 0,25 3 0,9 16 0,29 4 1,1 18 0,32 5 1,3 21 0,38

12 Grafik yang Dibentuk I=f(tan θ)

13 Pengolahan Data x 20 petak faktor _ skala _ grafik = 2 y = 10 petak = µ o l C = 4π x 2 2 l + x l l π 10 (20 10 ) ( ) C = 2 4 π (2,1 10 ) (20 10 ) + (2,1 10 ) ( ) + (2,1 10 ) C = 10 1,99 = 0, (2,1 10 ) l µ o l b = tan α faktor _ skala _ grafik 4π x 2 2 l + x l = 2C tan α b

14 = 2C tan α b = 2C tanα b1 1 b1 b = 2(0,95 10 ) 9 = 4, b2 2 b2 = 2C tanα = b3 2 b 3 b (0,95 10 ) 10 = 2C tanα 5 25 = 2(0,95 10 ) 9 = 5, b2 = 3,

15 Ketidakpastian + b1 b2 b1 b3 b = 5 2 4,85 3, ,85 5, 27 b = 10 2 = 0,93 10 b 5

16 NILAI MEDAN MAGNET UMI = ± b b 1 b b = (4,85 ± 0,93)10 5 Tesla

17 0,93 b 100% = 100% = 19,18% 4,85 b Presisii Akurasii N Nliterartur 100% 100% N _ literartur (43,39 40) = 100% 100% 40 = 91,53%

18 Kesimpulan esar medan magnet bumi dapat diketahui dengan melakukan eksperimen. Kesalahan yang terjadi pada saat pengukuran adalah 1. pengukuran panjang kawat 2. mengukur jarak kawat terhadap kompas 3. kawat yang digunakan tidak lurus 4. medan magnet pada literatur tidak terletak di tempat yang sama dengan tempat percobaan yang dilakukan

19 Prosedur Percobaan 1. Membuat rangkaian seperti pada sketsa rangkaian 2. Memastikan rangkaian sudah benar 3. Mengukur jarak kompas terhadap kawat (a). 4. Menyalakan power supply 5. Menentukan besar tegangan pada power supply. 6. Menggerakan rheostat untuk mengatur besar arus yang akan digunakan 7. Mengukur besar sudut penyimpangan jarum kompas. 8. Ulangi langkah 6 dan 7 dengan besar arus yang berbeda sebanyak lima kali untuk jarak kompas dengan kawat yang dibuat konstan

20 Tujuan 2 : menentukan jumlah lilitan (N) pada percobaan medan magnet disekitar kawat melingkar

21 Cara menentukan jumlah lilitan (N) pada suatu kawat melingkar berdasarkan grafik I θ R Dari grafik diperoleh : tanθ = I = µ 0 I Diketahui bahwa : IN 2R I = tanθ Melalui substitusi diperoleh tanθ Nilai k diperoleh dari grafik tanθ terhadap I seperti gambar diatas k I tanθ = µ 0 IN 2R 2.. R tanθ N = µ 0 I 2.. R N = k µ 0

22 Alat dan bahan 1. Magnetometer 2. Kompas 3. Power Supply 4. Amperemeter 5. Rheostat 6. Kabel

23 Prediksi Prediksi grafik terhadap I I adalah suatu konstanta yang besarnya tidak dipengaruhi oleh I Prediksi Grafik tan θ terhadap I tanθ α I Karena R dibuat konstan, maka ketika I diubah, θ ikut berubah yang menyebabkan tan θ pun ikut berubah sesuai dengan I ~ tan θ

24 Prosedur Percobaan 1. Membuat rangkaian seperti pada sketsa rangkaian 2. Memastikan rangkaian sudah benar 3. Mengukur jari-jari lingkaran (R) 4. Menyalakan power supply 5. Menentukan besar tegangan pada power supply. 6. Menggerakan rheostat untuk mengatur besar arus yang akan digunakan 7. Mengukur besar sudut penyimpangan jarum kompas. 8. Ulangi langkah 6 dan 7 dengan besar arus yang berbeda sebanyak lima kali untuk jarak kompas dengan kawat yang dibuat konstan

25 Eksplorasi Sketsa rangkaian listrik untuk menentukan jumlah lilitan pada percobaan medan magnet disekitar kawat melingkar. Letak kumparan harus sejajar dengan arah utara-selatan magnet bumi. Jika jarak kompas dengan kawat dibuat konstan, maka variabel yang dapat berubah adalah I dan θ. 2.. R tan θ Grafik yang dapat dibuat yaitu grafik tan θ terhadap N I. = Jumlah lilitan dapat ditentukan melalui persamaan: µ 0 I tanθ 2.. R = k Dapat dicari melalui grafik tan terhadap I, sehingga N = k I µ 0

26 Data Hasil Pengamatan Tabel data hasil pengamatan No I (A) θ ( ) tan θ 1 0,2 54 1,38 2 0,3 59 1,66 3 0,4 63 1,96 4 0,5 68 2,48 5 0,6 72 3,08

27 Grafik

28 Pengolahan Data x 10 petak faktor _ skala _ grafik = = = 5 y 2 petak C = 2R µ b o 5 5 4, (15 10 ) C = = 11,57 7 4π 10 b 2R N = tan α faktor _ skala _ grafik µ o N = 5C tanα

29 N = 5C tanα 12 N1 = 5C tanα1 = 5(11,57) = 43, N2 = 5C tanα2 = 5(11,57) = 40, N3 = 5C tanα3 = 5(11,57) = 57,85 6

30 Ketidakpastian N N2 N N3 N + = 2 43,39 40, ,39 57,85 N = = 2 8,9

31 ANYAKNYA LILITAN N = N + N 1 N = 43,39 ± 8,9

32 Presisii N 8,9 100% = 100% = 20,51% N 43,39 Akurasii N N l i t e r a r t u r % % N _ l i t e r a r t u r ( 4 3, ) = % % 4 0 = 9 1, 5 3 %

33 Kesimpulan