PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PENGENDALIAN MEDAN MAGNET UNTUK MEMBUKTIKAN KEHADIRAN EFEK KUANTISASI FLUKSOID SUPERKONDUKTOR TUGAS AKHIR

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. Ciri pokok superkonduktor yang dipandang dari sifat magnetik dan sifat

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM. Dari diagram sistem dapat diuraikan metode kerja sistem secara global.

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Teknik Elektro Universitas

III. METODE PENELITIAN. Penelitian, perancangan, dan pembuatan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM

Bahan Listrik. Bahan Superkonduktor

DAFTAR ISI BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 5

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan mulai pada November 2011 hingga Mei Adapun tempat

RANCANG BANGUN DATA AKUISISI TEMPERATUR 10 KANAL BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA16

BAB I PENDAHULUAN. xvi

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2012 sampai dengan Januari 2013.

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT

BAB III PERANCANGAN SISTEM

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2015 sampai dengan Agustus 2015.

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir dilaksanakan pada bulan Februari 2014 hingga Januari

METODE PENELITIAN. Dalam melakukan penelitian ini ialah dengan melakukan eksperimen secara

BAB III PERANCANGAN SISTEM

III. METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Dasar

BAB III METODE PENELITIAN

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat Dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dan perancangan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu

METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2015 sampai dengan bulan Juli

BAB III PERANCANGAN Deskripsi Model Sistem Monitoring Beban Energi Listrik Berbasis

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM. menggunakan sensor gas MQ-2 yang ditampilkan pada LCD 16x2 diperlukan

BAB I PENDAHULUAN. segala peralatan elektronik. Akan tetapi, energi-energi tersebut berbeda dengan

BAB II KONSEP DASAR PERANCANGAN

DAFTAR ISI. HALAMAN PENGESAHAN... i. KATA PENGANTAR... iii. DAFTAR ISI... v. DAFTAR TABEL... x. DAFTAR GAMBAR... xi. DAFTAR LAMPIRAN...

RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI MOTOR DC PENGGERAK SOLAR CELL MENGIKUTI ARAH CAHAYA MATAHARI BERBASIS MIKROKONTROLER

SISTEM TELEMETRI SUHU UDARA BERBASIS ATMEGA8535 MENGGUNAKAN INTERNET

BAB III DESKRIPSI MASALAH

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang dan Permasalahan

BAB 1 PENDAHULUAN. Teknologi sekarang sangat memegang peranan penting. Teknologi yang modern harus

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret 2015 sampai dengan Agustus

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Realisasi Monitoring Denyut Nadi Pasien Wireless Dengan ZigBee.

II. TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. manusia, berbagai aktivitas dilakukan untuk memenuhi kebutuhannya. Seiring dengan perkembangan jaman, manusia mulai berpikir untuk

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGERING KAIN OTOMATIS DENGAN MEMANFAATKAN MIKROKONTROLER ATMega8535 dan SENSOR SHT11

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PROGRAM

MENGUKUR KELEMBABAN TANAH DENGAN KADAR AIR YANG BERVARIASI MENGGUNAKAN SOIL MOISTURE SENSOR FC-28 BERSASIS ARDUINO UNO

Sistem Akuisisi Data 6 Channel Berbasis AVR ATMega dengan Menggunakan Bluetooth ABSTRAK

SISTEM PENGATURAN POSISI SUDUT PUTAR MOTOR DC PADA MODEL ROTARY PARKING MENGGUNAKAN KONTROLER PID BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

III. METODE PENELITIAN. Pelaksanaan tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Terpadu Jurusan Teknik Elektro

METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan Desember 2011 sampai dengan Maret

3.2. Tempat Penelitian Penelitian dan pengujian alat dilakukan di lokasi permainan game PT. EMI (Elektronik Megaindo) Plaza Medan Fair.

BAB III PERANCANGAN. Mikrokontroler ATMEGA Telepon Selular User. Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGHITUNG ORANG DALAM RUANGAN BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 MENGGUNAKAN SENSOR INFRA-MERAH LAPORAN TUGAS AKHIR

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2014 sampai November

RANCANG BANGUN DATA AKUISISI TEMPERATUR 10 KANAL BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA16. Enis Fitriani,DidikTristianto,SlametWinardi

BAB III PERANCANGAN DESAIN POMPA AIR BRUSHLESS DC. DENGAN MENGGUNAKAN dspic30f2020

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini akan dilaksanakan pada Juni 2014 sampai dengan Desember 2014.

BAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2014 sampai dengan Januari 2015.

JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) 1-6 1

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PERANCANGAN PEMUTUS ALIRAN LISTRIK OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535 TUGAS AKHIR FAHRI MAHYUZAR

DESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM PENGISI BATERAI TENAGA SURYA MENGGUNAKAN METODE INCREMENTAL CONDUCTANCE-VOLTAGE CONTROL BERBASIS dspic30f4012

BAB III METODE PENELITIAN. Tujuan dari pengembangan tugas akhir ini adalah pengaturan temperature handphone

KATA PENGANTAR. Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Allah SWT. karena atas rahmat dan

BAB II SISTEM PEMANASAN AIR

PERANCANGAN ALAT PENGONTROL BEBAN LISTRIK BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 DENGAN MEMANFAATKAN TEKNOLOGI SMS

Aplikasi Kamera Pemantau & Electrical Appliance Remote. Berbasis PC Menggunakan Microcontroller. Arduino Uno & LAN Connection

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB 1 PENDAHULUAN. penting pada kemajuan teknologi dalam berbagai bidang. Teknologi instrumentasi

TUGAS AKHIR EDHRIWANSYAH NST

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN ALAT

RANCANG BANGUN MINIATUR SISTEM KENDALI MOTOR PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 16

III. METODOLOGI PENELITIAN. bertempat di Laboratorium Elektronika Jurusan Teknik Elektro Universitas

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT

RANCANG BANGUN ALAT PENGATUR ARAH ANTENA BERDASARKAN LEVEL SINYAL CAHAYA

BAB IV HASIL PENELITIAN

INKUBATOR PENETAS TELUR OTOMATIS MEMAKAI LM35 BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 8535 SECARA HARDWARE TUGAS AKHIR

Materi 18 Listrik dan Magnet 2: Hambatan dan Arus Listrik. Tim Dosen Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

Rancang Bangun Saklar Lampu Otomatis dan Monitoring Suhu Rumah Menggunakan VB. Net dan Arduino

BAB III PERANCANGAN ALAT. menjadi acuan dalam proses pembuatannya, sehingga kesalahan yang mungkin

BAB III PERANCANGAN SISTEM. untuk efisiensi energi listrik pada kehidupan sehari-hari. Perangkat input untuk

BAB III ANALISIS MASALAH DAN RANCANGAN PROGRAM

PULSE OXIMETER PORTABLE DENGAN ATMEGA 16

PENGENDALI LAMPU JARAK JAUH TANPA KABEL BERBASIS PC

Pengaturan suhu dan kelembaban dilakukan dengan memasang satu buah sensor SHT11, kipas dan hairdryer dengan program bahasa C berbasis mikrokontroler A

BAB IV PERANCANGAN SISTEM

DAFTAR ISI. ABSTRAKSI...vi. KATA PENGANTAR...vii. DAFTAR ISI... ix. DAFTAR TABEL... xiv. DAFTAR GAMBAR... xv. DAFTAR LAMPIRAN...

BAB III METODE PENELITIAN. Pada pengerjaan tugas akhir ini metode penelitian yang dilakukan yaitu. dengan penelitian yang dilakukan.

III. METODE PENELITIAN. Elektronika Dasar Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Lampung.

akan menurunkan tegangan dari solar cell menjadi tegangan yang

RANCANG BANGUN AMMETER DC TIPE NON-DESTRUCTIVE BERBASIS MIKROKONTROLER ATmega8535 DENGAN SENSOR EFEK HALL ACS712

ROBOT ULAR PENDETEKSI LOGAM BERBASIS MIKROKONTROLER

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III PERANCANGAN ALAT

Clamp-Meter Pengukur Arus AC Berbasis Mikrokontroller

DAFTAR ISI. A BSTRAK... i. KATA PENGANTAR... ii. DAFTAR ISI... v. DAFTAR TABEL... ix. DAFTAR GAMBAR... x. DAFTAR LAMPIRAN... xi

TERMOMETER BADAN DIGITAL OUTPUT SUARA BERBASIS MIKROKONTROLLER AVR ATMEGA8535

RANCANG BANGUN ALAT PENGATUR SUHU DAN KELEMBABAN PADA GREENHOUSE UNTUK TANAMAN STROBERI BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA 8535 LAPORAN TUGAS AKHIR

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

PENGATUR KADAR ALKOHOL DALAM LARUTAN

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERSETUJUAN... PERNYATAAN KEASLIAN... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI...

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM

Transkripsi:

PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PENGENDALIAN MEDAN MAGNET UNTUK MEMBUKTIKAN KEHADIRAN EFEK KUANTISASI FLUKSOID SUPERKONDUKTOR TUGAS AKHIR Oleh : Nina Siti Aminah NIM : 10202012 PROGRAM STUDI FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

ABSTRAK Ciri pokok superkonduktor yang dipandang dari sifat magnetik dan sifat transport listrik secara terpisah serta yang membedakannya dari konduktor (logam) adalah hilangnya resistansi listrik dan diamagnetisme sempurna, saat didinginkan di bawah temperatur kritisnya T c. Fenomena tersebut, dapat dipahami dengan model elektrodinamika London dan secara kuantum dengan teori kuantum makroskopik. Keberhasilan teori kuantum makroskopik dalam fenomena superkonduktivitas diantaranya kemampuan teori tersebut menerangkan fenomena kuantisasi fluksoid. Pada tugas akhir ini telah dirancang dan direalisasikan sistem pengendalian medan magnet untuk membuktikan kehadiran efek kuantisasi fluksoid dalam bahan superkonduktor. Sistem pengendalian medan magnet memungkinkan seorang pengguna memperoleh nilai medan magnet yang diinginkan serta memantau nilai medan magnet yang dihasilkan melalui komputer (PC). Nilai medan magnet yang diinginkan dimasukkan sebagai input pada komputer untuk kemudian diolah menjadi nilai tegangan dan arus yang sesuai. Nilai tegangan dan arus tersebut diteruskan ke catu daya SM 7020-D dari Delta Elektronika untuk menghasilkan besar medan magnet yang diinginkan. Besarnya medan magnet dideteksi oleh sensor efek Hall dan ditampilkan pada komputer. Dengan mengukur penetrasi fluks magnetik yang masuk ke dalam bahan superkonduktor dapat ditunjukkan kuantisasi fluksoid dan selanjutnya dianalisa dengan menggunakan teori kuantum makroskopik untuk mendapatkan gambaran tentang distribusi arus super yang terjadi. ii

DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i ABSTRAK... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN... 1-1 BAB II LANDASAN TEORI... 2-1 2.1 Ciri Pokok Superkonduktor... 2-1 2.1.1 Diamagnetisme Sempurna... 2-1 2.1.2 Resistivitas Nol... 2-6 2.2 Model Kuantum Makroskopik... 2-7 2.2.1 Arus probabilitas dalam teori kuantum schrodinger... 2-7 2.2.2 Perumusan Kuantum makroskopik... 2-9 2.2.3 Kuantisasi fluksoid... 2-11 BAB 3 PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS DAN PERANGKAT LUNAK SISTEM... 3-1 3.1 Perancangan Perangkat Keras... 3-1 3.1.1 Blok Diagram... 3-1 3.1.2 Blok Diagram Boks Antarmuka dan Akuisisi Data... 3-2 3.1.3 Catu Daya... 3-3 iii

3.1.4 Modul Mikrokontroler (ADC Internal dan PWM)... 3-4 3.1.5 Modul Serial... 3-8 3.1.6 Modul sensor dan penguat awal... 3-10 3.2 Perancangan Perangkat Lunak... 3-11 3.2.1 Spesifikasi perangkat Lunak... 3-13 3.2.2 Perancangan perangkat lunak pada PC... 3-14 3.2.3 Perancangan perangkat lunak pada mikrokontroler... 3-15 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS... 4-1 4.1 Metode Pengujian... 4-1 4.2 Pengujian dan Analisis... 4-2 4.2.1 Pengujian dan Analisis Perangkat Lunak... 4-2 4.2.2 Pengujian dan Analisis Perangkat Keras... 4-3 4.2.3 Pengujian dan Analisis Integrasi Seluruh Sistem... 4-4 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...... 5-1 DAFTAR PUSTAKA...... 50 LAMPIRAN A...... 51 LAMPIRAN B...... 52 LAMPIRAN C...... 61 LAMPIRAN D...... 65 LAMPIRAN E...... 69 iv

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kurva H-T untuk superkonduktor... 2-2 Gambar 2.2 Kurva M(H) dan B(H) untuk superkonduktor... 2-2 Gambar 2.3 Papan superkonduktor dalam medan magnet luar H... 2-4 Gambar 2.4 Kedalaman penetrasi λ dalam bahan papan berketebalan 2α... 2-5 Gambar 2.5 Kurva resistivitas terhadap suhu untuk konduktor... 2-6 Gambar 2.6 Cincin tebal superkonduktor... 2-11 Gambar 2.7 Fluksi medan magnet dalam rongga cincin... 2-12 Gambar 2.8 Fluksi yang terperangkap dalam rongga cincin. (a) hasil eksperimen Deaver dan Fairbank (USA). (b) data ideal... 2-13 Gambar 3.1 Blok diagram sistem 3-1 Gambar 3.2 Blok diagram boks antarmuka dan akuisisi data... 3-2 Gambar 3.3 Catu daya... 3-3 Gambar 3.4 Rangkaian pendukung mikrokontroler... 3-4 Gambar 3.5 Rangkaian clock... 3-5 Gambar 3.6 Aliran arus dan perubahan tegangan pada reset otomatis..... 3-5 Gambar 3.7 Rangkaian PWM.... 3-6 Gambar 3.8 Rangkaian serial... 3-8 Gambar 3.9 Rangkaian sensor... 3-10 v

Gambar 3.10 Rangkaian penguat awal... 3-11 Gambar 3.11 Cara kerja sistem... 3-12 Gambar 3.12 Flowchart aplikasi user interface pada PC... 3-14 Gambar 3.13 Tampilan program aplikasi user interface pada PC... 3-15 Gambar 3.14 Flowchart perangkat lunak dumb slave... 3-16 Gambar 4.1. Tampilan program aplikasi user interface pada PC... 4-2 Gambar 4.2. Tampilan program simulasi pada mikrokontroler... 4-3 Gambar 4.3. Blok pengujian catu daya... 4-4 Gambar 4.4. Blok pengujian integrasi sistem... 4-5 Gambar 4.5. input pemrograman... 4-7 Gambar 4.6. kurva perbandingan set arus pada PC dengan arus di catu daya... 4-8 Gambar 4.7. kurva pembebanan... 4-8 Gambar 4.8. kurva perbandingan set arus pada PC dengan tegangan Hall terukur 4-9 Gambar 4.9. hasil eksperimen kuantisasi fluxoid... 4-10 Gambar 4.10. pengukuran tegangan hall pada bahan tanpa didinginkan... 4-11 vi

DAFTAR TABEL Tabel 3.1. fungsi pin-pin DB9...3-9 Tabel 4.1. hasil pengujian rangkaian catu daya...4-4 vii

PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM PENGENDALIAN MEDAN MAGNET UNTUK MEMBUKTIKAN KEHADIRAN EFEK KUANTISASI FLUKSOID SUPERKONDUKTOR DESIGN AND REALIZATION MAGNETIC FIELD CONTROL SYSTEM TO TEST THE EXISTENCE OF FLUXOID QUANTIZATION IN SUPERCONDUCTOR Nama Nina Siti Aminah Tempat Tanggal Lahir Bogor, 15 April 1983 NIM 10202012 Alamat Jln. Panyawangan V No 2. Komp. Panghegar Permai II. Bandung 40613 HP 081809548868 Kelompok Keahlian Fisika Magnetisme dan Fotonik Hari/Tanggal Jumat, 15 Februari 2008 Tempat Pembimbing A.A. Nugroho, PhD dan Daniel Kurnia, PhD Penguji Hendro, MSc dan Rahmat Hidayat, PhD ABSTRAK Ciri pokok superkonduktor yang dipandang dari sifat magnetik dan sifat transport listrik secara terpisah serta yang membedakannya dari konduktor (logam) adalah hilangnya resistansi listrik dan diamagnetisme sempurna, saat didinginkan di bawah temperatur kritisnya T c. Fenomena tersebut, dapat dipahami dengan model elektrodinamika London dan secara kuantum dengan teori kuantum makroskopik. Keberhasilan teori kuantum makroskopik dalam fenomena superkonduktivitas diantaranya kemampuan teori tersebut menerangkan fenomena kuantisasi fluksoid. Pada tugas akhir ini telah dirancang dan direalisasikan sistem pengendalian medan magnet untuk membuktikan kehadiran efek kuantisasi fluksoid dalam bahan superkonduktor. Sistem pengendalian medan magnet memungkinkan seorang pengguna memperoleh nilai medan magnet yang diinginkan serta memantau nilai medan magnet yang dihasilkan melalui komputer (PC). Nilai medan magnet yang diinginkan dimasukkan sebagai input pada komputer untuk kemudian diolah menjadi nilai tegangan dan arus yang sesuai. Nilai tegangan dan arus tersebut diteruskan ke catu daya SM 7020-D dari Delta Elektronika untuk menghasilkan besar medan magnet yang diinginkan. Besarnya medan magnet dideteksi oleh sensor efek Hall dan ditampilkan pada komputer. Dengan mengukur penetrasi fluks magnetik yang masuk ke dalam bahan superkonduktor dapat ditunjukkan kuantisasi fluksoid dan selanjutnya dianalisa dengan menggunakan teori kuantum makroskopik untuk mendapatkan gambaran tentang distribusi arus super yang terjadi.