TUGAS BAHAN
LISTRIK
MAKALAH
Dosen Pembimbing
:
Ir KUSPIJANI, M.
MT
Oleh :
M. FACHRUR ROZI
13041057
JURUSAN
ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS
BHAYANGKARA SURABAYA
2013
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah, saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas
berkat Rahmat dan Hidayah-Nyalah saya dapat menyelesaikan Makalah Bahan
Listrik.
Makalah ini diajukan guna
melengkapi tugas-tugas dan nilai UTS untuk memenuhi salah satu syarat dalam memperoleh
Gelar Sarjana Ilmu Teknik Elektro. Keberhasilan penyelesaian makalah ini tidak
luput dari bantuan orang lain. Saya mengucapkan terima kasih yang tak terhingga
kepada semua pihak terutama ayah dan ibu tercinta yang telah memberikan
dukungan baik moril maupun materil, semua teman, sahabat, saudara dan keluarga
besarku yang selalu mendukung dan memberikan semangat dalam penyusunan makalah
ini.
sehingga makalah ini berhasil diseleseikan.
Kepada segenap pembimbing yang
telah memberikan arahan dukungan serta kesabaran dalam memberikan bimbingan
kepada saya, rasanya tiada kata yang pantas diucapkan selain terima kasih yang
terhingga.
.
Saya menyadari sepenuhnya bahwa
makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Untuk itu
melalui kata pengantar ini saya sangat terbuka menerima kritik serta saran yang
bersifat membangun sehingga secara
bertahap saya dapat memperbaikinya. Demikian, teriring harapan semoga makalah
ini bermanfaat bagi semuanya
Surabaya, 8 JANUARI 2014
M.
FACHRUR ROZI
NIM.
13041057
DAFTAR
ISI
Kata Pengantar………………………………………….…………………. i
Daftar Isi………………………………………………………………….. ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang.............................................................................
1
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Bahan
Penyekat…………………………………….……….. 1
2.2 Sifat –
Sifat Bahan Penyekat………………………………... 3
2.3
Teori Magnit Menurut Weber………………………….......... 4
2.4
Teori Magnit Menurut Weiss………………………………... 4
2.5
Bahan – Bahan Magnit……………………………………… 5
2.6
Magnit Bahan Ferromagnetic………………………………... 5
2.7
Magnit Bahan Paramagnetic………………………………… 5
2.8
Magnit Bahan Diamagnetic…………………………………. 6
2.9
Magnit Bahan Non magnetic………………………………... 6
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan…………………………………………………… 6
3.2 Saran…………………………………………………………... 7
DATAR PUSTAKA
Bab
I
Pendahuluan
1.1 Latar
Belakang
Saya akan menguraikan apa yang
saya ketahui tentang bahan penyekat dan sifat – sifat bahan penyekat.
Saya akan
menjelaskan secara singkat mengenai teori tentang magnit menurut Weber.
Saya juga
menjelaskan teori yang dikemukakan Weiss.
Bahan-bahan yang dapat ditarik
oleh magnet disebut bahan magnetik dan bahan yang tidak dapat ditarik magnet
disebut bahan nonmagnetic.
Berdasarkan penggunaan bahan –
bahan magnit dapat dibedakan menjadi 4 macam yaitu: Magnit Bahan Ferromagnetic,
Magnit Bahan Paramagnetic, Magnit Bahan Diamagnetic, Magnit Bahan Non magnetic.
BAB II
Pembahasan
2.1 Bahan
Penyekat
Bahan penyekat atau sering disebut dengan istilah isolasi adalah suatu bahan yang digunakan dengan tujuan agar dapat
memisahkan bagian – bagian yang bertegangan atau bagian – bagian yang aktif.
Sehingga untuk bahan penyekat ini perlu diperhatikan mengenai sifat – sifat
dari bahan tersebut yang meliputi : sifat listrik, sifat mekanis, sifat termal,
ketahanan terhadap bahan kimia dan lain – lain.
Bahan penyekat digunakan untuk memisahkan bagian – bagian yang beregangan.
Untuk itu pemakaian bahan penyekat perlu mempertimbangkan sifat kelistrikannya.
Disamping itu juga perlu mempertimbangkan sifat – sifat bahan penyekat
tersebut.
Sifat kelistrikan mencakup
resistivitas, permitivitas, dan kerugian dielektrik. Penyekat membutuhkan bahan
yang mempunyai resistivitas yang besar agar arus yang bocor sekecil mungkin
(dapat diabaikan). Yang perlu diperhatikan disini adalah bahwa bahan isolasi
yang higroskopis hendaknya dipertimbangkan penggunaannya pada tempat – tempat
yang lembab karena resistivitasnya akan turun. Resistivitas juga akan turun
jika tegangan yang diberikan naik.
Besarnya kapasitansi bahan isolasi yang berfungsi sebagai dielektrik
ditentukan oleh permitivitasnya, disamping jarak dan luas permukaannya.
Besarnya permitivitas udara adalah 1,00059, sedangkan untuk zat padat dan zat
cair selalu lebih besar dari itu. Apabila bahan isolasi diberi tegangan bolak –
balik maka akan terdapat energi yang diserap oleh bahan tersebut. Besarnya
kerugian energi yang diserap bahan isolasi tersebut berbanding lurus dengan
tegangan, frekuensi, kapasitansi, dan sudut kerugian dielektrik. Sudut tersebut
terletak antara arus kapasitif dan arus total (Ic + Ir).
Suhu juga berpengaruh terhadap kekuatan mekanis, kekerasan, viskositas,
ketahanan terhadap pengaruh kimia dan sebagainya. Bahan isolasi dapat rusak
diakibatkan oleh panas pada kurun waktu tertentu. Waktu tersebut disebut umur
panas bahan isolasi. Sedangkan kemampuan bahan menahan suhu tertentu tanpa
terjadi kerusakan disebut ketahanann
panas. Menurut IEC (International
Electrotehnical Commission) didasarkan atas batas suhu kerja bahan, bahan
isolasi yang digunakan pada suhu dibawah nol (misal pada pesawat terbang,
pegunungan) perlu juga diperhitungkan karena pada suhu dibawah nol bahan
isolasi akan menjadi keras dan regas.
Pada mesin – mesin listrik, kenaikan suhu pada
penghantar dipengaruhi oleh resistansi panas bahan isolasi. Bahan isolasi
tersebut hendaknya mampu meneruskan panas yang didesipasikan oleh penghantar
atau rangkaian magnetik keudara sekelilingnya.
Kemampuan larut bahan isolasi, resistansi kimia,
higroskopis, permeabilitas uap, pengaruh tropis, dan resistansi radio aktif
perlu dipertimbangkan pada penggunaan tertentu. Kemampuan larut diperlukan
dalam menentukan macam bahan pelarut untuk suatu bahan dan dalam menguji
kemampuan bahan isolasi terhadap cairan tertentu selama diimpregnasi atau dalam
pemakaian. Kemampuan larut bahan padat dapat dihitung berdasarkan banyaknya
bagian permukaan bahan yang dapat larut setiap satuan waktu jika diberi bahan
pelarut. Umumnya kemampuan larut bahan akan bertambah jika suhu dinaikkan.
Ketahanan terhadap korosi akibat gas, air, asam, basa dan garam bahan isolasi
juga bervariasi antara satu pemakaian bahan isolasi didaerah yang konsentrasi
kimianya aktif, instalasi tegangan tinggi, dan suhu diatas normal.
Uap air dapat memperkecil daya isolasi bahan. Karena bahan isolasi juga
mempunyai sifat hiigroskopis maka selam penyimpanan atau pemakaian diusahakan
agar tidak terjadi penyerapan uap air oleh bahan isolasi, dengan memberikan
bahan penyerap uap air, yaitu senyawa P2O5 atau CaCl2.
Bahan yang molekulnya berisi kelompok hidroksil (OH) higroskopitasnya
relatif besar dibanding bahan parafin dan polietilin yang tidak dapat menyerap
uap air. Bahan isolasi hendaknya juga mempunyai permeabilitas uap (kemampuan
untuk dilewati uap) yang besar, khususnya bagi bahan yang digunakan untuk
isolasi kabel dan rumah kapasitor.
Didaerah tropis basah dimungkinkan
tumbuhnya jamur dan serangga. Suhu yang tinggi yang disertai kelembaban dalam
waktu lama dapat menyebabkan turunnya kemampuan isolasi. Oleh
karena bahan isolasi hendaknya dilapisi bahan anti jamur (paranitro phenol, dan
phenta chloro phenol).
Pemakaian bahan isolasi sering dipengaruhi bermacam – macam energi radiasi
yang berpengaruh dan mengubah sifat bahan isolasi. Radiasi sinar matahari
mempengaruhi umur bahan, khususnya jika bersinggungan dengan oksigen. Sinar
ultra violet dapat merusak beberapa bahan organik, T yaitu kekuatan mekanik dan
elastisitas. Sinar X sinar – sinar dari rekator nuklir, partikel – partikel
radio isotop juga mempengaruhi kemampuan bahan isolasi.
Sifat mekanis bahan kekuatan tarik, modulus elastisitas, dan derajat
kekerasan bahan isolasi juga menjadi pertimbangan dalam memilih suatu jenis
bahan isolasi.
2.2 Sifat
– Sifat Bahan Penyekat
Memiliki dua kutub, yaitu
kutub utara dan kutub selatan. Kutub utara adalah kutub magnet yang selalu
mengarah ke kutub utara bumi. Kutub selatan adalah kutub magnet yang mengarah
ke selatan bumi. Kutub yang sama akan tolak-menolak. Kutub yang tidak sama akan
tarik-menarik.Ada beberapa sifat
bahan penyekat yang perlu kita ketahui sebagai dasar pemahaman kita tentang
bahan penyekat. Sifat – sifat tersebut meliputi sifat listrik, sifat mekanis,
sifat termis dan sifat kimia.
A. Sifat Listrik
Sifat listrik yaitu suatu bahan yang mempunyai tahanan jenis listrik
yang besar agar dapat mencegah terjadinya rambatan atau kebocoran arus listrik
antara hantaran yang berbeda tegangan atau dengan tanah. Karena pada
kenyataannya sering terjadi kebocoran, maka harus dibatasi sampai
sekecil-kecilnya agar tidak melebihi batas yang ditentukan oleh peraturan yang
berlaku (PUIL : peraturan umum instalasi listrik).
B. Sifat Mekanis
Mengingat sangat luasnya pemakaian
bahan penyekat, maka perlu dipertimbangkan kekuatannya supaya dapat dibatasi
hal-hal penyebab kerusakan karena akibat salah pemakaian. Misal memerlukan
bahan yang tahan terhadap tarikan, maka dipilih bahan dari kain bukan dari kertas karena lain lebih kuat
daripada kertas.
C. Sifat Termis
Panas yang timbul pada bahan akibat
arus listrik atau arus gaya magnet
berpengaruh kepada penyekat termasuk pengaruh panas dari luar sekitarnya.
Apabila panas yang terjadi cukup tinggi, maka diperlukan pemakaian penyekat
yang tepat agar panas tersebut tidak merusak penyekatnya.
D. Sifat Kimia
Akibat panas yang cukup tinggi
dapat mengubah susunan kimianya, begitu pula kelembaban udara atau basah
disekitarnya. Apabila kelembaban dan keadaan basah tidak dapat dihindari, maka harus memilih bahan
penyekat yang tahan air, termasuk juga kemungkinan adanya pengaruh
zat-zat yang merusak seperti : gas, asam, garam, alkali, dan sebagainya.
2.3 Teori
Magnit Menurut Weber
Weber telah mengmukakan
teorinya yang disebut dengan hipotesis Weber yang isinya sebagai berikut :
Bahan magnetik terdiri atas
atom-atom magnetik yang disebut magnet elementer. Setiap magnet memiliki kutub
utara dan kutub selatan. Ketka magnet dipotong, maka potongan-potongan tersebut
akan menjadi magnet baru yang juga mempunyai kutub utara dan kutub selatan.
Jika pemotongan terus dilakukan hingga sekecil-kecilnya, maka akan terbentuk
atom magnet. Atom magnet tersebut pun akan memiliki kutub utara dan kutub
selatan.
Pada bahan yang belum menjadi magnet,
maka magnet elementernya belum tersusun dengan teratur. Sehingga kutub utara
sebuah magnet elementer terhubung dengan kutub selatan pada magnet elementer
yang lain. Dengan demikian, magnet-magnet elementer pada bahan tersebut
terangkai seperti lingkaran.
Pada bahan yang sudah menjadi
magnet, magnet elementer sudah tersusun dalam barisan yang teratur dengan pola
lurus. Kutub utara bertemu dengan kutub selatan dengan berurutan.
Magnet elementer besi mudah
diarahkan sehingga besi lebih mudah dijadikan magnet. Akan tetapi sifat
kemagnetan besi mudah hilang. Sedangkan magnet elemeter baja sangat sukar
diarahkan, akan tetapi ketika sudah bisa diarahkan, sifat kemagnetannya akan
bertahan lama.
2.4 Teori
Magnit Menurut Weiss
Weiss menerangkan teori
magnet dengan menggunakan teori elektron. Menurut teoriWeis, tiap-tiap atom
benda terdiri dari inti dan elektron-elektron yang beredar mengelilingi intinya
menurut garis edarnya (orbitnya). Di samping berputar mengelilingi inti menurut
garis edarnya, elektron-elektron itu juga berputar sekeliling sumbunya masing- masing. Akibat perputaran pada
sumbu elektron ini terjadilah kutub-kutub magnet elementer, yaitu kutub utara
dan selatan. Perputaran elektron-elektron menurut sumbunya ini ada positif dan
ada yang negatif; artinya arah perputaran itu ada yang searah dan ada yang
berlawanan arah. Selanjutnya, perputaran elektron menurut sumbunya disebut
puntiran elektron.
Untuk puntiran- puntiran
elektron yang tidak searah serta letak poros-poros elektron tidak teratur
menyebabkan kutub-kutub magnet elementer pada poros elektron saling memperlemah
(menetralkan) satu dengan lainnya. Kelompok-kelompok electron yang mempunyai
puntiran searah disebut Kompleks Weiss atau
Kelompok Weiss, dan ini akan saling memperkuat sehingga merupakan magnet-magnet
kecil di dalam atom-atom benda.
2.5 Bahan
– Bahan Magnit
Bahan-bahan yang dapat
ditarik oleh magnet disebut bahan magnetik dan bahan yang tidak dapat ditarik
magnet disebut bahan nonmagnetik. Bahan magnet dapat diklasifikasikan sebagai
berikut
2.6 Magnit
Bahan Ferromagnetic
Ferromagnetic adalah sebuah fenomena dimana sebuah material dapat
mengalami magnetisasi secara spontan, dan merupakan satu dari bentuk kemagnetan
yang paling kuat. Fenomena inilah yang dapat menjelaskan kelakuan magnet yang
kita jumpai sehari-hari. Ferromagnetic dan Ferrimagnetisme
merupakan dasar untuk menjelaskan fenomena magnet permanen. Bahan Ferromagnetic : bahan
yang ditarik magnet dengan kuat oleh magnet. Contohnya adalah baja, besi, nikel,
dan kobalt.
2.7 Magnit
Bahan Paramagnetic
Paramagnetic
adalah suatu bentuk magnetisme
yang hanya terjadi karena adanya medan magnet eksternal. Material paramagnetic
tertarik oleh medan magnet, dan karenanya memiliki permeabilitas magnetis relatif lebih besar
dari satu (atau, dengan kata lain, suseptibilitas
magnetik
positif). Meskipun demikian, tidak seperti ferromagnet yang juga tertarik oleh medan
magnet, paramagnet tidak mempertahankan magnetismenya sewaktu medan magnet
eksternal tak lagi diterapkan.
Bahan Paramagnetik : bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contohnya
adalah aluminium, timah, mangan, dan platina.
2.8 Magnit Bahan Diamagnetic
Diamagnetic adalah sifat suatu
benda untuk menciptakan suatu medan magnet ketika dikenai medan magnet.
Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak. Diamagnetik adalah salah satu bentuk magnet yang
cukup lemah, dengan pengecualian superkonduktor
yang memiliki kekuatan magnet yang kuat. Bahan Diamagnetic : bahan yang sedikit menolak jika
ditarik oleh magnet. Contohnya adalah seng, bismut, emas, dan natrium klorida.
2.9 Magnit
Bahan Non magnetic
Bahan Nonmagnetik : bahan yang
tidak dapat ditarik oleh magnet.
Contohnya adalah batu, pasir, kertas, kaca,
dan kayu
BAB III
Penutup
3.1
Kesimpulan
Dalam proses pembuatan makalah ini, maka dapat
disimpulkan magnet bukanlah sekedar batu alam yang memiliki medan magnet.
Namun, dibalik cirinya yang khas, magnet
juga memiliki sisi lain yang tidak lepas dari ciri khasnya tersebut. Antara
lain:
a. Magnet adalah suatu materi yang mempunyai medan magnet.
b. Magnet bisa menarik bahan ferromagnetic dengan medan magnetnya.
c. Jika magnet bertemu dengan kutub magnet yang berbeda akan saling tarik-menarik, sedangkan jika magnet bertemu dengan kutub magnet yang sama akan akan saling tolak menolak.
a. Magnet adalah suatu materi yang mempunyai medan magnet.
b. Magnet bisa menarik bahan ferromagnetic dengan medan magnetnya.
c. Jika magnet bertemu dengan kutub magnet yang berbeda akan saling tarik-menarik, sedangkan jika magnet bertemu dengan kutub magnet yang sama akan akan saling tolak menolak.
a. Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu kutub utara
dan kutub selatan.
b. Magnet dapat dibuat dengan bahan-bahan dan cara yang
sederhana.
c. Magnet sangat bermanfaat dalam berbagai bidang, terutama
dalam bidang iptek dan bidang kesehatan.
3.2
Saran
Perlunya penelitian lebih lanjut tentang kegunaan
magnet, karena mungkin magnet masih memiliki kegunaan yang lain.
Memanfaatkan
magnet dengan sebaik-baiknya untuk kepentingan orang banyak.
Bagi masyarakat : lebih baik menggunakan pengobatan
alami seperti dengan terapi magnet.
DAFTAR
PUSTAKA
