Laporan Tugas Besar Fisika

Judul Tugas Besar KERETA LISTRIK

Tugas Akhir Fisika Dasar 2 Kelas SK-38-04 Kelompok SK4I

Raditha Laras Astari Setianto Nugroho Rifqi tryananda rulliandi Rini aprianti kadarusman

1103150174 1103158223 1103154149 1103154233

PROGRAM STUDI SARJANA SISTEM KOMPUTER FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS TELKOM BANDUNG 2016

ABSTRAK Salah Satu tuntutan yang dihadapi dalam dunia teknologi untuk transportasi saat ini adalah menciptakan suatu transportasi yang memberikan kemudahan dalam mengakases dan juga mengurangi kemacetan yang sering terjadi di kota-kota besar. Hal tersebut memegang peran penting dalam kelangsungan terhadapat masyarakat yang memakai sarana transportasi itu sendiri. Berdasarkan trend yang terjadi dapat diperoleh sebuah kesempatan untuk mengembangkan layanan transportasi yaitu kereta listrik yang beroperasi di bawah tanah. Kereta listrik ini menggunakan magnet sebagai penggerak dan penyalur listrik untuk berjalan sebagai sarana transportasi baru. Kata Kunci: kereta listrik, Transportasi, Magnet.

DAFTAR ISI

ABSTRAK   ....................................................................................................................................................2 DAFTAR ISI  .................................................................................................................................................3 BAB 1 PENDAHULUAN............................................................................................................................4 1.1

Latar Belakang  .............................................................................................................................4

1.2

Rumusan Masalah  ........................................................................................................................5

1.3

Tujuan  ...........................................................................................................................................5

BAB 2 DASAR TEORI  ................................................................................................................................6 2.1

Pengertian Kereta Listrik   ............................................................................................................6

2.2

Pengertian Induksi Magnet  .........................................................................................................6

2.3

Hukum Lentz  ................................................................................................................................7

2.4

Fluks Magnet  ................................................................................................................................7

BAB 3 PERANCANGAN ALAT  ................................................................................................................8 3.1

Alat dan Bahan  .............................................................................................................................8

3.2

Proses pembuatan  ........................................................................................................................8

3.3

Cara kerja  .....................................................................................................................................9

BAB 4 PENUTUP  ..................................................................................................................................... 10 4.1

Kesimpulan  ................................................................................................................................ 10

4.2

Saran  ........................................................................................................................................... 10

DAFTAR PUSTAKA  ................................................................................................................................ 11 References ................................................................................................................................................... 11

Lampiran  ..................................................................................................................................................... 12 Pembagian Jobdesk   ............................................................................................................................... 12 Biaya Pembuatan Alat  .......................................................................................................................... 12 Dokumentasi pembuatan  ...................................................................................................................... 13

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

Pada jaman modern semua manusia tidak terlepas dari yang namanya transportasi. Transportasi merupakan hal penting bagi kehidupan saat ini. Hampir semua masyarakat menggunakan sarana transportasi umum untuk melakukan segala aktifitas dari berpergian, kerja, sekolah dan melakukan kegiatan-kegiatan yang ada di luar rumah. Banyaknya transportasi yang ada di dunia membuat semakin bertambahnya tingkat kepadatan penduduk atau timbulnya sebuah kemacetan yang ada di kota-kota besar seperti diambil contoh kota Jakarta. Jakarta sering kali mengalami kemacetan yang di timbulkan oleh banyaknya transportasi seperti kendaraan roda dua, kendaraan roda empat yang menumpuk di jalan yang membuat kota metropolitan di kenal sebagai kota yang sangat macet. Untuk mengurangi masalah-masalah itu dibuatlah yang namanya kereta listrik bawah tanah. Kereta listrik merupakan kereta yang bergerak dengan sistem propulsi motor listrik. Seperti yang diketahui cara kerja kereta listrik mempunyai peralatan khusus diatas gerbong yang d isebut dengan  pantograph.  Pantograph  berfungsi sebagai tempat mengaliri listrik dari kabel diatas kereta sehingga motor kereta bias bergerak.sistem kereta yang akan dibuat hampir sama seperti kereta listrik yang sekarang tetapi lebih tepatnya mengadopsi seperti kereta dari jepang yaitu shinkansen menggunakan magnet sebagai penggeraknya. Cara kerja kereta listrik sederhana yang dibuat menggunakan lilitan tembaga sebagai rel kereta  bawah tanah dan magnet yang di tempelkan di batu baterai sebagi gerbong dan penggerak kereta tersebut berjalan. Dengan konsep ini diharapkan mengurangi masalah kemacetan yang sering timbul di kota Jakarta karena kepadatan penduduk dan transportasi.

1.2

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang sudah dijabarkan, dapat diperoleh rumusan sebagai berikut : 1. Bagaimana mengurangi masalah kemacetan yang ada dijalan raya? 2. Teknologi apa yang digunakan? 3. Bagaimana system kerja kereta yang dulu dan yang dibuat?

1.3

Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah dan latar yang telah diuraikan, berikut tujuannya: 1. Dengan membangun kereta apali listrik sederhana yang beroperasi dibawah tanah. 2. Menggunakan teknologi magnet yang mengadopsi kereta shinkansen 3. Kereta dulu menggunakan bahan bakar untuk menjalankannya sedangkan kereta listrik yang di buat menggunakan magnet sebagai penggerak dan lilitan sebagi lintasan keretanya yang beroperasi dibawah tanah.

BAB 2 DASAR TEORI 2.1

Pengertian Kereta Listrik

Kereta listrik merupakan transpotasi yang bergerak menggunakan system propulusi motor listrik. Seperti yang diketahui kereta listrik mempunyai peralatan khusus diatas gerbong yang disebut dengan pantograph. Pantograph berfungsi sebagai temapat mengalirkan aruslistrik dari kabel yang  berada di atas kereta dengan kereta sehingga kereta dapat bergerak.

Gambar 1-0-1 Kereta Listrik

Pada gambar 2-1 bisa dilihat cara kerja kereta listrik menggunakan pantograph dan motor sebagai  penggerak untuk menjalankan kerata litrik.

2.2

Pengertian Induksi Magnet

Induksi magnet adalah kuat medan magnet akibat adanya arus listrik yang kuat mengalir dalam konduktor. Adanya kuat medan magnet disekitar konduktor pertama kali di temukan oleh Hans Christian (1774-1851). Jika jarum kompas diletakan sejajar dengan konduktor, maka konduktor itu akan di aliri arus listrik. Bila arah arus di balik maka penyimpangan juga berbalik. Secara teoritis laplace menyatakan bahwa kuat medan magnet atau induksi magnet disekitar arus listrik sebagai berikut : 1. Berbanding lurus dengan arus litrik 2. Berbanding lurus dengan panjang kawat penghantar

3. Berbanding terbalik dengan kuadrat arak suatu titik kawat penghantar. 4. Arah induksi magnet tersebut tegak lurus dengan bidang yang dilalui arus listrik.

2.3

Hukum Lentz

Hukum lentz merupakan hukum fisika yang menyatakan tentang Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi. “ Jika GGL induksi timbul pada suatu rangkaian, maka arah arus induksi yangdihasilkan sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetic induksi yang menentang perubahan medan magnetic (arus induksi berusaha mempertahanka n fluks magnetic total konstan)”.

Gambar 2-1 Arah arus berdasarkan Hukum Lents

2.4

Fluks Magnet

Fluks Magnet adalah ukuran magnetism yang ditunjukan oleh sebuah benda pada penampang dua dimensi. Jenis-jenis fluks magnet ada macam-macam salah satunya fluks magnet yang melalui kumpuran. Untuk memahami pengoperasian fluks magnet melalui kumparan menggunakan hukum faraday yaitu “ gaya gerak listrik induksi dalam rangkaian berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnetic melalui rangkaian “. Oleh karena itu, setiap perubahan dalam medan magnet dari kumparan akan menyebabkan gaya gerak listrik yang menginduksi dalam kumparan.

BAB 3 PERANCANGAN ALAT

3.1

Alat dan Bahan 1. Tembaga 2. Gunting 3. Baterai 4. Magnet Neodymium 5. Papan

3.2

Proses pembuatan Pada proses pembuatan kerata litrik terdapat beberapa komponen dalam pembuatannya, diantaranya dapat dilihat pada skema dibawah ini: a. Baterai digunakan sebagai listrik DC pada kereta litrik yang akan dibuat.  b. Magnet Neodymium sebagai penyongkokng atau mensupport magnet agar kereta bias  begerak pada lintasan yang dibuat. c. Lilitan sebagai lintasan kereta litrik yang tebuat dari kawat temabag yang akan menyalurkan listrik pada baterai dan magnet. Untuk proses pembuatan kereta listrik sebagai berikut : 1. Siapkan kawat tembaga ukuran 0,90 mm sepanjang 10 meter 2. Lilitkan kabel tembaga menggunakan spidol sampai berbentuk per.

Gambar 3-0-1 Lilitan kawat tembaga

3. Setelah itu tempelkan Magnet Neodymium pada baterai N to N. 4. Untuk mengujinya coba masukan baterai yang ditempelkan oleh magnet kedalam lilitan kawat tembaga. 5. Coba amati apa yang terjadi?

3.3

Cara kerja Pada proses cara kerjanya dapat dilihat pada skema gambar dibawah ini :

Gambar 3-2 Skema pengerjaan kereta listrik

Pada gambar 3-1 menjelaskan cara kerja kereta litrik. Pertama baterai di tempelkan magnet  N to N di luar dan S to S didalam seperti pada gambar 3-3. Setelah baterai dan magnet siap,  buat lilitan ukurannya di sesuaikan dengan baterai yang di pakai diameternya tidak boleh terlalu besar atau terlalu kecil. Dikarenakan lilitan tersebut digunakan sebagi lintasan atau rel pada kereta litrik yang dibuat. Lalu masukan baterai kedalam lilitan kawat temabag, maka baaterai akan jalan melewati lilitan kawat tembaga.

BAB 4 PENUTUP 4.1

Kesimpulan Berdasarkan dari hasil proses pembuatan kereta litrik dan pengujian yang dilakukan pada Tugas Besar ini, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagi berikut : 1. Teori fisika yang terkait dengan prinsip kerja kereta listrik yang dibuat  berdasarkan dari teori : medan magnet, induksi magnet, hukum lenzt, fluks magnet 2. Kereta listrik sederhana berhasil dibuat dengan menggunakan tenaga baterai dan magnet sebagai gaya penggeraknya 3. Pada membuat lilitan dari kawat tembaga memiliki kendali dikarenakan harus rapih dan rampat antara lilitan yg satu dengan yang lain. Di karenakan pada membuat lilitan tidak rapat membuat kereta listrik terkadang tidak bisa bisa  bergerak melewati lilitannya.

4.2

Saran Berdasarkan dari hasil pembuatan Tugas Besar ini terdapat beberapa saran yang diambil yaitu sebagai berikut : 1. Tugas besar ini dapat di kembang dengan mena mbahkan lilitan kawat temabaga yang panjang supaya membentuk lintasan yang seperti nyata. 2. Sebelum melakukan implementasi kereta listrik perlu di perhatikan kawat yang digunakan tidak boleh terlalu kecil diameternya harus di atas 0,80 mm dikarenakan nanti kereta listriknya tidak bisa berjalan. 3. Baterai yang digunakan harus baterai yang bisa di charger, karena kalau menggunakan baterai biasa tidak akan kuat jalannya 4. Untuk kedepannya, dengan semakin berkembangnya teknologi transportasi ini dapat dibuat secara nyata untuk mengurangi tingkat kemacetan yang ada.

DAFTAR PUSTAKA References

[1] S. Zemansky , FISIKA untuk Universitas 2 Listrik. Magnet, Bandung: Binacipta Bandung, 1995. [2] Weston, Electricity and Magnetism, Francis: Wesley Publishing, 1974. [3] P. Y. Surya, Ph.D., Listrik Dan Magnet, Indonesia: Kandel, 2014. [4] S. Seri Fisika:Fisika Dasar-Fisika Modern, bandung: ITB Bandung, 1984. [5] M. M. Daroini , "Mengenal Prinsip Kerja Kereta Rel Listrik (KRL)," Monday January 2012. [Online]. Available: http://sinelectronic.blogspot.co.id/2012/02/mengenal-prinsip-kerja-kereta-rel.html. [Accessed Wenesday April 2016].

Lampiran Pembagian Jobdesk   No 1

Nama Raditha Laras Astari

2

Setianto Nugroho

3

Rifqi Tryananda Rulliandi

4

Rini aprianti kadarusman

Jobdesk Mengerjakan laporan dan Mendokumentasikan video dan editing Membuat alat dan merancang rangkaian Merancang rangkaian dan membuat alat Membeli bahan dan membuat alat

Biaya Pembuatan Alat

Biaya bahan baku kereta Litrik Bahan-Bahan

Jumlah/ panjang

Harga

Kawan Tembaga (0,90 mm) Magnet Neodymium (10x10x2)

10 Meter

Rp. 30,000

7 Buah

Rp. 21,000

Magnet Neodymium (10x3)

2 Buah

Rp. 22,000

Baterai Alkaline

2 Pasang

Rp. 24,000

Biaya Print

17 Halaman

Rp. 25,500

Biaya Jilid

1 Jilid

Rp. 2,500

Jumlah

Rp. 125,000

Presentasi kontribusi 25%

25% 25% 25%

Dokumentasi pembuatan