1. Power supply on Loop arusStatif+klemKELOMPOK 1magnetammeterAhmad SuryadiAswar Alamsyah Yunus Neraca digitalMardhiyyatin Naqiyah Andi Nurfitri SyarifNurdahiraIta RatnasariJURUSAN FISIKA PRODI PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM 2012 2. A. Latar Belakang Dalam kehidupan kita, kita mengenal sebuah kereta yang disebut dengan Kereta Maglev atau Maglev Train. Kereta ini merupakan kereta api tercepat yang ada di dunia saat ini. Kereta ini menggunakan prinsip elektromagnetik dalam penggunaannya. Kereta ini mengambang sekitar beberapa centimeter dari relnya sehingga mengurangi gesekan yang meyebabkan kecepatan kereta ini hampir setengah dari kecepatan pesawat jet. Untuk memahami hal-hal semacam itu, diperlukaan adanya pemahaman lebih lanjut mengenai elektromagnetik, sehingga perlu dilakukan percobaan untuk lebih memahami bagaimana sebenarnya elektromagnetik itu. 3. B. Rumusan Masalah1. Bagaimanakah hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan kuat arus (I) ?2. Bagaimanakah hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan panjang kawat penghantar (L) ?3. Bagaimanakah hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan kuat medan magnet (B)? 4. C. Tujuan Percobaan1. Untuk mengetahui hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan kuat arus listrik (I) ?2. Untuk mengetahui hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan panjang kawat penghantar (L) ?3. Untuk mengetahui hubungan antara gaya magnetik (Fm)dengan kuat medan magnet (B) ? 5. A. Tinjauan PustakaFs Potongan kawat dengan luas B penampang A dan panjang Lx x x x x x x x x x x menyalurkan arus I. Jika kawat Vd q +A ini berada dalammedanx x x x x x x x x x x magnetik B, gaya magnetik padaL setiap muatan adalah:Fm = q Vd x B dengan Vd adalah kecepatan hanyut pembawa muatan. 6. Jumlah muatan dalam potongan kawat ini merupakan jumlah n per satuan volume dikali A L, maka : Fm = (q Vd x B) n AL dan arus dalam kawat ini adalah :I = n.q.Vd.AJadi, gaya magnetiknya dapat dituliskan :Fm = IL x B 7. dengan L merupakan vektor yang besarnya samadengan panjang kawat dan arahnya sejajar denganqVd, yang juga merupakan arah arus I, maka gayamagnetik dapat dituliskan :Fm = I L B sin 8. B. Hipotesis1. Gaya magnetik (Fm) berbanding lurus dengan kuat aruslistrik (I).2. Gaya magnetik (Fm) berbanding lurus dengan panjang kawatpenghantar (L).3. Gaya magnetik (Fm) sebanding dengan kuat medan magnet(B). 9. A. Alat dan Bahan1. Catu daya variabel dc, 1 buah2. Neraca digtal, 1 buah3. Ammeter,4. Statif dan klem berkonektor, 1 set5. Papan loop arus, 6 buah6. Magnet assembly dengan 6 magnet, 1 set7. Kabel penghubung8. Mistar, 1 buah 10. B. Prosedur KerjaKegiatan I: 11. Kegiatan II : 12. Kegiatan III : 13. C. Identifikasi VariabelKegiatan I1. variabel manipulasi : panjang papan loop arus (L), satuannya meter (m)2. Variabel respon : massa (m), dalam satuan kilogram (kg)3. Variabel kontrol: kuat arus listrik (I), satuannya ampere (A)Kegiatan II1. Variabel manipulasi : kuat arus listrik (I), dalam satuan ampere (A)2. Variabel respon : masa (m), dalam satuan kilogram (kg)3. Variabel kontrol: panjang papan loop (L), dalam satuan meter (m)Kegiatan III1. Variabel manipulasi : jumlah magnet (n)2. Variabel respon : massa (m), dalam satuan kilogram (kg)3. Variabel kontrol: panjang loop arus (L), satuannya meter (m)kuat arus listrik (I), satuannya ampere (A) 14. D. Metode perhitungana. Menghitung gaya magnetikFm =(m-m0)gKeterangan:Fm =gaya magnetik (N)m =massa magnet (kg)m0 = massa awal (kg)g =percepatan garvitasi (9,8m/s)b. Menghitung kuat medan magnetikFm =BILB= Fm I-1 L-1Keterangan:Fm = Gaya magnetik(N)B = kuat medan magnet (T)I = Kuat arus listrik (A)L = panjang loop arus (m) 15. Metode grafikFm (N)y=mx+c y=mx+cFm (N)R2 R2L (m) I (A) 16. Metode Ketidakpastian 17. NST Neraca Digital = 0,01 x 10-3 kgNST mistar = 0.1 x 10-2 mNST amperemeter= 0.1 AKegiatan 1 : Gaya magnetik (Fm) sebagai fungsi penjang loop arus(L) mo = 158, 28 x 10-3 kgI = 1,00 A Tabel Hubungan antara Panjang Loop (L), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm) NoPanjang loop (10-2 m) Massa (10-3 kg)Gaya magnetik (10-3 N)11,20158,32 0,392022,20158,35 0,686033,20158,38 0,098044.20158,40 1,17656.40158,44 1,56868,40158,46 1,764Sumber: laporan sementara 18. Kegiatan II: Gaya magnetik (Fm) sebagau fungsi kuat arus listrik (L) mo = 158, 28 x 10-3 kgL = 1,2 x 10-2 mTabel Hubungan antara Kuat Arus (I), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm)No Kuat Arus (I)Massa (10-3 ) Gaya Magnetik Fm) 1 0,50158,32 0,3920 2 1,00158,34 0,5880 3 1,50158,36 0,7840 4 2,00158,37 0,8820 5 2,50158,391,078Sumber : Laporan Sementara 19. Kegiatan III: Gaya magnetik (Fm) sebagau fungsi kuat medanmagnetik (B)I = 1,00 AL = 1,2 x 10-2 mTabel Hubungan antara Jumlah Magnet (n), Massa (m), dan Gaya Magnetik (Fm) No Jumlah magnet Massa (10-3 kg) Mo (10-3 ) Gaya Magnetik (Fm) ( buah) 1 197,46 97,200,2548 2 2109,78 109,601,764 3 3121,81 121,740,6860 4 4133,82 133,590,2254 5 5146,02 145,000,9996 6 6258,42 158,280,1372Sumber : Laporan Sementara 20. Analisis GrafikKegiatan I: 0.00200 0.00180 0.00160 0.00140 0.00120 y = 0.018x + 0.000Fm (N) 0.00100 R = 0.963 0.00080 0.00060 0.00040 0.00020 0.00000 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 L (m)Grafik hubungan antara panjang loop arus (L) dengan gaya magnetik (Fm) 21. Kegiatan II: 0.0012000 0.0010000 0.0008000 y = 0.0003332x + 0.0002450Fm (N) 0.0006000R = 0.9897260 0.0004000 0.0002000 0.0000000 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.53.0 I (A) Grafik hubungan antara kuat arus (L) dengan gaya magnetik (Fm) 22. Analisis Perhitungana. Menghitung gaya magnetikKegiatan I 23. Kegiatan IIKegiatan III 24. b. Menghitung kuat medan magnetikKegiatan I 25. Kegiatan IIKegiatan III 26. Analisis Ketidakpastian 27. PembahasanPada kegitan I panjang loop di manipulasi sedangkan padakegiatan II arus listrik yang dimanipulasi. Ini mengakibatkangaya magnetiknya pun ikut berubah. Pada dua kegiatanini, panjang loop dan arusnya semakin bertambah, sehinggagaya magnetiknya pun akan bertambah. Namun, medanmagnet pada dua kegiatan ini sama dan tetap, karenajumlah magnet yang digunakan sama, dan ini sesuai denganyang diperoleh pada analsis perhitungan. 28. Pada kegiatan III, panjang loop dan kuat arusnya tidakdiubah, malainkan jumlah magnetnya. Dengan dimanipulasinya jumlah magnet, maka medan magnetiknya pun ikutberubah, sehingga gaya magnetiknya juga akan berubah seiringperubahan medan magnetiknya. Semakin banyak jumlahmagnetnya, maka medan magnetiknya pun akan semakinbesar.. Namun hasil yang diperoleh saat percobaan justrufluktuatif. Hal ini mungkin disebabkan karenanya adanyakesalahan dalam pengukuran berat masing-masing magnet. 29. Simpulan1. Gaya magnetik berbanding lurus dengan kuat arus listrik.2. Gaya magnetik berbanding lurus dengan panjang loop arus.3. Semakin banyak magnet, maka akan semakin besar pulamedan magnetiknya.