skema gambar dibawah ini kami menunjukkan bagian dari sebuah
generator sederhana , mungkin terlihat sedikit primitif akan tetapi
menampilkan prinsip dasar operasional.Dibuat sesederhana mungkin
sehingga memanfaatkan ruangan cukup maksimal untuk digunakan sebagai
penemuan serta desain yang imajinatif.Mungkin ini memang tergolong
sebuah desain yang sangat sederhana dan mendasar akan tetapi untuk
desain yang lebih rumit dan komplek akan kami sampaikan lebih
lanjut(wicak).
Generator terbuat dari sebuah kumparan kawat (sekitar 1000 lilitan)
dengan diameter kumparan sekitar 3 cm dan juga dibutuhkan sebatang paku
besar sebagai inti kumparan. Ketika magnet berputar dan didekatkan pada
kumparan tersebut, akan menghasilkan induksi voltasi pada koil yang
kita buat tadi yang dapat digunakan untuk menyalakan bola lampu (bulp)
atau yang lebih bagus lagi menggunakan LED karena menyala lebih
terang-dan demontrasi listrik ini lebih jelas dan mudah
dipamerkan(wicak).
Diagram dari sebuah generator sederhana
Langkah 1
Buatlah dua lingkaran karton berdiameter 3 cm dengan ketebalan sekitar 1 sampai 2 mm Hati-hati menembus lubang ditengah lingkaran.dapatkan sebuah paku besar dengan panjang sekitar 10 sampai 15 cm dan lebar 6 mm, dengan permukaan bersih(tidak berkarat ) dengan kepala besar.coblos salah satu lingkaran dengan paku dan masukkan hingga sampai pada kepala paku(wicak).
Buatlah dua lingkaran karton berdiameter 3 cm dengan ketebalan sekitar 1 sampai 2 mm Hati-hati menembus lubang ditengah lingkaran.dapatkan sebuah paku besar dengan panjang sekitar 10 sampai 15 cm dan lebar 6 mm, dengan permukaan bersih(tidak berkarat ) dengan kepala besar.coblos salah satu lingkaran dengan paku dan masukkan hingga sampai pada kepala paku(wicak).
Langkah 2
lapisi permukaan paku dengan lakban (single layer insulator tape) sekitar 3-4 cm untuk menutupi kepala paku.Tutupkan lingkaran kedua pada paku tadi hanya sepanjang lakban penutup.tambahlan lagi lakban pada sisi lain lingkaran penutup tadi untuk memperkuat posisi lingkaran kedua pada tempatnya.dan kita lihat sekarang sebuah inti spool yang siap dililiti kumparan kawat (wicak).
lapisi permukaan paku dengan lakban (single layer insulator tape) sekitar 3-4 cm untuk menutupi kepala paku.Tutupkan lingkaran kedua pada paku tadi hanya sepanjang lakban penutup.tambahlan lagi lakban pada sisi lain lingkaran penutup tadi untuk memperkuat posisi lingkaran kedua pada tempatnya.dan kita lihat sekarang sebuah inti spool yang siap dililiti kumparan kawat (wicak).
Langkah 3
dapatkan beberapa kawat tembaga berlapis insulator tipis (sekitar 25 m atau 30SWG, dengan diameter sekitar 0,3 mm) tarik kawat sekitar 20 sampai 30 cm dan mulailah menggulung kawat pada permukaan paku terinsulasi diantara dua lingkaran karton yang telah kita buat.Gulungan sekitar 1000 sampai 1500 lilitan (angka persis tidaklah penting akan tetapi seberapa rapi anda menggulung kumparan diantara dua lingkaran dengan rata) sisakan kawat sekitar 20sampai 30 cm pada ujung masing-masing dan baru potong ujung kawat tersebut.lapisi semua kumparan tadi dengan lakban (insulator tape) sehingga kumparan yang kita buat tadi terlindung dengan rapi dan aman(wicak).
dapatkan beberapa kawat tembaga berlapis insulator tipis (sekitar 25 m atau 30SWG, dengan diameter sekitar 0,3 mm) tarik kawat sekitar 20 sampai 30 cm dan mulailah menggulung kawat pada permukaan paku terinsulasi diantara dua lingkaran karton yang telah kita buat.Gulungan sekitar 1000 sampai 1500 lilitan (angka persis tidaklah penting akan tetapi seberapa rapi anda menggulung kumparan diantara dua lingkaran dengan rata) sisakan kawat sekitar 20sampai 30 cm pada ujung masing-masing dan baru potong ujung kawat tersebut.lapisi semua kumparan tadi dengan lakban (insulator tape) sehingga kumparan yang kita buat tadi terlindung dengan rapi dan aman(wicak).
Langkah 4
Bersihkan kedua ujung kawat yang telah kita siapkan (ujung kumparan)dari lapisan insulator yang ada.hubungkan kawat dengan bola lampu atau LED.Dekatkan sebuah magnet pada ujung kepala paku dengan jarak sekita 5 mm atau lebih dekat lagi dari ujungnya gerakkan dengan cepat dari sisi ke sisi.bola lampu atau LED akan menyala menunjukkan bangkitnya sebuah kelistrikan!!(wicak)
Bersihkan kedua ujung kawat yang telah kita siapkan (ujung kumparan)dari lapisan insulator yang ada.hubungkan kawat dengan bola lampu atau LED.Dekatkan sebuah magnet pada ujung kepala paku dengan jarak sekita 5 mm atau lebih dekat lagi dari ujungnya gerakkan dengan cepat dari sisi ke sisi.bola lampu atau LED akan menyala menunjukkan bangkitnya sebuah kelistrikan!!(wicak)
Bagaimanakah sebuah generator itu bisa bekerja?
Sebuah generator bekerja dengan menginduksi medan magnet mejade
sebuah daya voltasi pada kumparan kawat . Poin penting yang harus
dicatat bahwa jumlah voltase akan semakin meningkat seiring dengan
jumlah lilitan kawat pada kumparan, ukuran kumparan dan kekuatan medan
magnet meningkat. Medan magnet (atau kumparan) membutuhkan putaran
konstan untuk memproduksi/menginduksi arus listrik kedalam kumparan.hal
ini dapat dilakukan dengan cara menggerakan magnet atau sebalinya
menggerakkan kumparan- dan akan menimbulkan efek yang sama.Kumparan atau
magnet perlu digerakkan sedemikian rupa agar kumparan selalu melewati
medan magnet. Paku besi juga sangat penting dalam generator sederhana
kami karena berfungsi sebagai pengumpul medan magnet terkonsentrasi.
Sebagai kumparan yang mengelilingi ujung paku memiliki kecenderungan
untuk lebih banyak menarik medan magnet pada area kumparan dan akan
meningkatkan efisiensi keseliruhan dari generator ini dan akan
meningkatkan voltase yang akan dihasilkan(wicak).
Jenis kawat kumparan yang dipilih jga tidak kalah penting .contohnya,
ketebalan kawat yang artinya mengurangi hilangnya tenagayang dihasilkan,
akan tetapi semua akan menjadi lebih berat dan besar apabila jumlah
lilitan yang kita butuhkan juga dengan jumlah yang sangat besar.Pada
sebuah generator yang sangat praktis akan ditemukan formulasi yang
sesuai untuk unkuran magnet , jumlah lilitan dan diameter kawat yang
diperlukan , yang tentunya semua membutuhkan berbagai kalkukasi dan
penelitian yang cukup detai(wicak).
AC atau DC
Pada sebuah generator sederhana bisa disebut sebagai generator AC.Yang artinya Voltase akan muncul dari dua ujung kawat dan saling bergantian antara + dan – , dan – dan + masing-masing waktu seiring magnet membuat satu putaran penuh.Sebagai sebuah generator bisa menyalakan bola lampu atau LED tanpa memerlukan sambungan kabel dari jalur PLN(sebagai arus listrik bolak-balik murnoi dan selalu ada setiap saat).Akan tetapi bagaimanapun, generator sederhana ini tidak disarankan untuk menghidupkan sebuah radio ,kalkulator atau berbagai perangkat lain yang memerlukan arus listrik DC yang hanya dihasilkan oleh sebuah baterai.Akan tetapi mungkin akan lebih menyenangkan apabial dihubungkan dengan sebuah speaker Hi-Fi, atau gunakan walkman bahakan mengisi listrik ponsel anda dan lain-lain(wicak).
Pada sebuah generator sederhana bisa disebut sebagai generator AC.Yang artinya Voltase akan muncul dari dua ujung kawat dan saling bergantian antara + dan – , dan – dan + masing-masing waktu seiring magnet membuat satu putaran penuh.Sebagai sebuah generator bisa menyalakan bola lampu atau LED tanpa memerlukan sambungan kabel dari jalur PLN(sebagai arus listrik bolak-balik murnoi dan selalu ada setiap saat).Akan tetapi bagaimanapun, generator sederhana ini tidak disarankan untuk menghidupkan sebuah radio ,kalkulator atau berbagai perangkat lain yang memerlukan arus listrik DC yang hanya dihasilkan oleh sebuah baterai.Akan tetapi mungkin akan lebih menyenangkan apabial dihubungkan dengan sebuah speaker Hi-Fi, atau gunakan walkman bahakan mengisi listrik ponsel anda dan lain-lain(wicak).
Sebuah generator yang lebih maju
Gambar dibawah ini menunjukkan sebuah generator sederhana dengan
tenaga lengan engkol , kami membuatnya dengan menggunakan 2 inti paku
dengan 2 kumparan digunakan secara bersamaan (untuk menghasilkan tenaga 2
kali lipat). Dengan cara ini kedua ujung magnet N dan S digunakan
sekaligus.pemakaian kumparan masing masing dan sekaligus akan
menghasilkan voltase yang berbeda (dengan menganut sistim paralel atau
seri).disertakan sebuah sistim roda gigi percepatan putaran akan membuat
anda lebih nyaman dan mudah dalam menghasilkan arus listrik tanpa harus
memutar engkol terlalu cepat(wicak).
sebuah generator sederhana yang terdiri dari 2 porors paku dengan lengan engkol
Generator Dilihat lebih dekat
Mengapa harus menggunakan bola lampu sebagai monitor peraga?
Ini terlihat sangat sederhana dan mudah dianalisa dengan akal sehat,
untuk menyalakan bola lampu bervoltase rendah karena memang ini
generator yang cukup sederhana meski mungkin menggunakan bola lampu
bertegangan lebih tinggi akan bekerja lebih baik.Contohnya sebuah bola
lampu bertegangan 1,5 volt akan menyerap arus listrik sebesar 0.25
Ampere untuk menyala sementara bola lampu 6 volt akan menggunakan arus
lebih kecil sekitar 0.01 Ampere. Generator sederhana ini hanya dapat
mensuplay arus listri relatif kecil (katakanlah 0.05-0.1 Ampere)dan
konsekwensinya adalah bola lampu bervoltase besar akan bekerja lebih
baik.Akan tetapi apa bila kita menggunakan LED(light emitting diode)
akan bekerja jauh lebih baik karena lampu ini dirancang khusus untuk
membutuhkan arus listrik jauh lebih kecil(sekitar 0.01 Ampere).LED dapat
kita dapatkan dari berbagai bekas mainan anak-anak atau radio bekas
yang telah tidak terpakai(wicak).
Magnet jenis apa yang bisa digunakan ?
Pada dasarnya semakin kuat daya tarik magnet semaki baik.Kali ini
kami memakai magnet bermerek Eclipse yang sangat mudah didapat
diberbagai toko peralatan dan perkakas.serta pegangan engkol yang kami
pakai diatas kami menggunkan E825 Eclipse magnet.Dengan berbagai
jenismagnet yang akan digunakan maka kita harus juga memikirkan cara
memutar magnet untuk memastikan perubahan medan magnet dengan cara yang
benar ayang akan menpengaruhi keberadaan kumparan yang kita
sediakan.Generator yang baik dapat dibuat dari berbagai jenis magnet
seperti bentuk : bulat,batang , tapal kuda dan silinder – yang
kesemuanya tergantung imajinasi anda saat membuatnya(wicak).
alat dan bahan yang ada dalam peraga ini
Cardboard atau kardus contohnya dari kemasan kotak cereal
paku besi dengan ukuran kepala (1/4″ (6mm) diameter, ~6″ (panjang 15cm) )
kawat (kira-kira sepanjang 25m) kawat tembaga berlapis enamelle (30 SWG atau ~berdiameter0.3mm)
E825 magnet bentuk U
Bola lampu (6V, 0.06A) dan fittingnya atau lebih baik menggunakan LED
Hand drill/bor tangan (standard toolbox)
Kebanyakan peralatan diatas tersedia diberbagai toko bangunan dan hardware seperti Tandy or Maplins.
Cardboard atau kardus contohnya dari kemasan kotak cereal
paku besi dengan ukuran kepala (1/4″ (6mm) diameter, ~6″ (panjang 15cm) )
kawat (kira-kira sepanjang 25m) kawat tembaga berlapis enamelle (30 SWG atau ~berdiameter0.3mm)
E825 magnet bentuk U
Bola lampu (6V, 0.06A) dan fittingnya atau lebih baik menggunakan LED
Hand drill/bor tangan (standard toolbox)
Kebanyakan peralatan diatas tersedia diberbagai toko bangunan dan hardware seperti Tandy or Maplins.
Buku dan artikel sebagai nara sumber:
Advanced Physics, Tom Duncan, 4Ed., John Murray, ISBN 0 7195 5199 4
nice section on generators and electricity.
Advanced Physics, Tom Duncan, 4Ed., John Murray, ISBN 0 7195 5199 4
nice section on generators and electricity.
Ide yang mungkin bisa dikembangkan lebih jauh :
1) cobalah berbagai variasi jumlah lilitan .apakah memang benar jumlah lilitan akan berpengaruh dengan tegangan yang dihasilkan generator sederhana ini? apakah yang terjadi apabila besar kumparan berbeda dan jarak magnet dengan kepala paku dengan jarak berbeda atau lebih jauh?
1) cobalah berbagai variasi jumlah lilitan .apakah memang benar jumlah lilitan akan berpengaruh dengan tegangan yang dihasilkan generator sederhana ini? apakah yang terjadi apabila besar kumparan berbeda dan jarak magnet dengan kepala paku dengan jarak berbeda atau lebih jauh?
2) dapatkah anda menemukan bentuk lebih baik dari pada sebatang paku ?
3) bagaimanakah apabila anda mencoba bentuk energi lain untuk memutar
magnet seperti: energi angin dan gelombang (seperti pemanfaatan kincir
angin pada gedung-gedung bertingkat)
4) dapatkah anda menghasilkan arus DC dan bukan AC dengan memanfaatkan rangkaian yangbernama komutator?
5) dapatkah anda menggunakan kumparan pada paku (tanpa magnet)
sebagai kumparan pencari medan magnet ? cobalah mendekatkan kepala paku
yang terdapat kumparan tadi pada sebuah speaker saat musik dimainkan
,apakah LED akan menyala seiring dentuman musik yang dibunyikan?
Catatan: jangan pernah membawa peralatan ini mendekati perangkat bertenaga listrik
Implikasi: sebuah konsep sederhana adalah untuk
dipelajari dan dikembangkan dengan berbagai kemungkinan yang kita
miliki.sebuah teori dasar akan selalu memerlukan berbagai penyempurnaan
agar sebuah penemuan sederhana bisa menjadi sesuatu yang sangat
berkualitas dan bisa diandalkan.jangan pernah berhenti mencari sesuatu
yang belum pernah kita ketahui sebelumnya(wicak)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar