PEMAMPAATAN MAGNET UNTUK TEKNOLOGI

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu wata΄ala, karena berkat rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Magnet untuk Teknologi dan dampak negatifnya dalam Kehidupan Bermasyarakat. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah fisika.
Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktunya. Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu sayamengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Semoga makalah ini memberikan informasi bagi masyarakat dan bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan bagi kita semua.


Garut,12 januari 2012


Penyusun

MUKTI ARIF R
               STTG GARUT

DAFTAR ISI 

Lembar Judul………………………………………………………………………………… i

Kata Pengantar……………………………………………………………………………… 1

Daftar Isi……………………………………………………………………………………. ...2


BAB I PENDAHULUAN


A.   Magnet untuk teknologi………………………………………………………………………....3

A.1.GGL induksi.................................................................................................3

B.   Penerapan induksi elektromagnetik............................................................5

B.1. GENERATOR.................................................................................................5

B.2. Dinamo sepedah..........................................................................................7

B.3 .transformator..............................................................................................9

B.4.speakers......................................................................................................14

B.5. Micropone..................................................................................................15

C. Dampak negatif  magnet elektromagnetik.....................................................16

C.1.dampak elektromagnetik pada jenis-jenis monitor......................................16

C.2.dampak elektromagnetik pada sinyal elektromagnetik WIFI.......................19

A.MAGNET UNTUK TEKNOLOGI

Listrik dalam era industri merupakan keperluan yang  sangat  vital.  Dengan  adanya transformator, keperluan  listrik  pada  tegangan  yang  sesuai  dapat terpenuhi. Dahulu untuk membawa  listrik diperlukan kuda, kuda sedang  membawa pembangkit  listrik  untuk  penerangan  lapangan  ski. Seandainya  transformator  belum  ditemukan,  berapa ekor  kuda  yang diperlukan untuk penerangan  sebuah kota? Fenomena pemindahan listrik akan dipelajari pada  bab  ini.  Pada  bab  ini   akan  mempelajari pemanfaatan kemagnetan dalam produk  teknologi.

 

 Pembangkit  listrik  biasanya  terletak  jauh  dari  permukiman  penduduk. Untuk  membawa  energi  listrik,  atau  lebih  dikenal  transmisi  daya listrik, diperlukan kabel yang sangat panjang. Kabel yang demikian dapat menurunkan tegangan. Karena itu diperlukan alat yang dapat menaikkan  kembali  tegangan  sesuai  keperluan.  Pernahkah    melihat tabung berwarna biru yang dipasang pada tiang listrik? Alat tersebut adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan  tegangan. Bagaimanakah  cara menaikkan  dan menurunkan  tegangan  listrik.

A. GGL INDUKSI 

Setelah  mengetahui bahwa kelistrikan dapat menghasilkan kemagnetan. apakahdapat kemagnetan menimbulkan kelistrikan? Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa  di  sekitar  kawat  berarus  listrik  terdapat  medan  magnet (artinya listrik menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday  membuktikan   bahwa   perubahan  medan  magnet   dapat menimbulkan  arus  listrik  (artinya  magnet  menimbulkan  listrik) melalui  eksperimen  yang  sangat  sederhana.  Sebuah  magnet  yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus  listrik pada kumparan  itu. Galvanometer 

merupakan  alat  yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan (seperti kegiatan di atas), jarum galvanometer menyimpang ke kanan dan ke kiri. Bergeraknya jarum galvanometer menunjukkan bahwa  magnet yang digerakkan keluar dan masuk   pada kumparan menimbulkan arus listrik. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL (gaya gerak listrik). GGL yang terjadi di ujung-ujung kumparan dinamakan GGL induksi. Arus listrik hanya timbul pada saat  magnet  bergerak.  Jika  magnet  diam  di  dalam  kumparan,  di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.

1.   Penyebab Terjadinya GGL Induksi

Ketika  kutub  utara  magnet  batang  digerakkan  masuk  ke dalam kumparan,  jumlah garis gaya-gaya magnet yang  terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya   jumlah garis- garis   gaya   ini   menimbulkan   GGL   induksi   pada   ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir  menggerakkan  jarum  galvanometer.  Arah  arus  induksi dapat  ditentukan  dengan  cara  memerhatikan  arah  medan  magnet yang  ditimbulkannya. Pada  saat magnet masuk,  garis  gaya  dalam kumparan bertambah. Akibatnya medan magnet hasil arus  induksi bersifat mengurangi garis gaya  itu. Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus induksi seperti yang  ditunjukkan Gambar  12.1.a  (ingat  kembali  cara menentukan kutub-kutub solenoida).

Ketika  kutub  utara  magnet  batang  digerakkan  keluar  dari dalam kumparan,  jumlah garis-garis gaya magnet yang  terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini  juga  menimbulkan  GGL  induksi  pada  ujung-ujung  kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Sama halnya ketika magnet batang  masuk  ke  kumparan.  pada  saat  magnet  keluar  garis  gaya dalam  kumparan  berkurang.  Akibatnya  medan  magnet  hasil  arus induksi bersifat menambah garis gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu merupakan kutub selatan, sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan Gambar 12.1.b. Ketika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah  garis-garis  gaya  magnet  di  dalam  kumparan  tidak  terjadi perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan jarum galvanometer tidak bergerak. Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan  terjadi perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik). GGL yang timbul akibat adanya perubahan jumlah  garis-garis  gaya  magnet  dalam  kumparan  disebut  GGL induksi.  Arus  listrik  yang  ditimbulkan  GGL  induksi  disebut  arus induksi. Peristiwa  timbulnya GGL  induksi dan arus  induksi akibat adanya perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet disebut  induksi elektromagnetik.  Coba  sebutkan  bagaimana  cara  memperlakukan magnet dan kumparan agar timbul GGL induksi?

2.   Faktor yang Memengaruhi Besar GGL Induksi Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya   penyimpangan   sudut   jarum   galvanometer.   Jika   sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar. Bagaimanakah cara memperbesar GGL induksi? Ada  tiga  faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu : a.   kecepatan  gerakan  magnet  atau  kecepatan  perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), b.   jumlah lilitan, c.   medan magnet

B.  PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK 

Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan magnet. Kumparan  atau  magnet  yang  berputar  menyebabkan  terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan. Perubahan  tersebut  menyebabkan  terjadinya  GGL  induksi  pada kumparan.  Energi  mekanik  yang  diberikan  generator  dan  dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal  itu menyebabkan GGL  induksi  dihasilkan  secara  terus-menerus  dengan  pola  yang berulang secara periodik

1. GENERATOR

1.   Generator Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan generator  DC  memutar  kumparan  di  dalam  medan  magnet  tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa  arus  bolak-balik.  Ciri  generator  AC  menggunakan  cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arus searah. Ciri  generator  DC  menggunakan  cincin  belah  (komutator).  Jadi, generator  AC  dapat  diubah  menjadi  generator  DC  dengan  cara mengganti cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah  generator  AC  kumparan  berputar   di  antara  kutub- kutub  yang  tak  sejenis  dari  dua  magnet  yang  saling  berhadapan. Kedua  kutub  magnet  akan  menimbulkan  medan  magnet.  Kedua ujung  kumparan  dihubungkan  dengan  sikat  karbon  yang  terdapat pada  setiap  cincin.  Kumparan  merupakan  bagian  generator  yang berputar  (bergerak) disebut  rotor. Magnet  tetap merupakan bagian generator   yang   tidak   bergerak   disebut   stator.   Bagaimanakah generator bekerja? Ketika kumparan sejajar dengan arah medan magnet (membentuk  sudut  0 derajat),  belum  terjadi  arus  listrik  dan  tidak  terjadi GGL induksi  (perhatikan  Gambar  12.2).  Pada  saat  kumparan  berputar perlahan-lahan,  arus  dan  GGL  beranjak  naik  sampai  kumparan membentuk sudut 90 derajat. Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus dan GGL makin berkurang. Ketika kumparan mem bentuk sudut 180 derajat kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet, maka GGL induksi dan arus induksi menjadi nol.

Putaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi  dengan  arah  yang  berlawanan.  Pada  saat  membentuk  sudut 270 derajat, terjadi lagi kumparan berarus tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai  maksimum  lagi,  namun  arahnya  berbeda.  Putaran  kumparan selanjutnya,  arus  dan  tegangan  turun  perlahanlahan  hingga  mencapai  nol  dan  kumparan  kembali  ke  posisi  semula  hingga  memb entuk sudut 360 derajat.

GENERATOR DAPAT DIBAGI MENHADI BEBERAPA JENIS YAITU:

Generator AC 

Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara:

· memperbanyak lilitan kumparan, 

· menggunakan magnet permanen yang lebih kuat. 

· mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan. 

Contoh generator AC yang akan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah dinamo sepeda. Bagian utama dinamo sepeda adalah sebuah magnet tetap dan kumparan yang disisipi besi lunak. Jika magnet tetap diputar, perputaran tersebut menimbulkan GGL induksi pada kumparan. Jika sebuah lampu pijar (lampu sepeda) dipasang pada kabel yang menghubungkan kedua ujung kumparan. lampu tersebut akan dilalui arus induksi AC. Akibatnya, lampu tersebut menyala. Nyala lampu akan makin terang jika perputaran magnet tetap makin cepat (laju sepeda makin kencang). 

Generator DC 

Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator).

2. DINAMO SEPEDAH

listrik yang kecil pula. pada Dinamo sepeda prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi listrik .Dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu depan dan belakang terangnnya lampu di tentukan oleh cepatnya roda berputar yang mengakibatkan di namo juga cepat dan arus listrik juga akn besar pula . Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangangan 6 sampai 12 Volt.jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan kita bila menggunakan sepeda bila malam hari.

Bagian-bagian dinamo sepeda:

• Kumparan

• Magnet

• Roda pemutar

Prinsip Kerja

Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stator.

Dinamo sepeda dipasang di garpu depan sepeda yang bersentuhan dengan pelek. Bila roda sepeda berputar maka tenaga gerak/gesek tadi akan memutar dinamo tersebut. Akhirnya, putaran kawat itu membaur dengan magnet di dalam tabung sehingga menciptakan tenaga listrik.

Kelebihan dinamo sepeda:

• Ringan

• Murah

• Mudah didapat

Kelemahan dinamo sepeda:

• Membuat genjotan sepeda menjadi berat

• Daya yang dihasilhan kecil

• Perlu alat tambahan, yaitu pemutar
PENEMUAN FAKTA UNIK TENTANG DINAMO SEPEDA

• Ide dari Oscal L’Hermitte, cukup 90 menit baterai terisi penuh.

Dinamo sepeda dapat dimanfaatkan untuk mengisi ulang baterai handphone. Mungkin cocok digunakan didaerah terpencil yang jauh dari listrik tetapi terjangkau oleh signal handphone. Si Oscal L’Hermitte  mengunakan dinamo sepeda , dan telah mencoba untuk mengisi baterai handphonenya. Dengan berkendara sepeda selama 90 menit, maka baterai akan penuh terisi. Tidak perlu listrik, tidak perlu alat khusus. Power DC dari Dinamo dapat digunakan langsung untuk mengisi. Jangan lupa mematikan handphone ketika mengisi.Yang perlu diatur adalah kecepatan sepeda, agar tidak melewati batas voltase DC dari dinamo.

Agar tidak berbahaya tegangan yang tinggi itu harus diturunkan terlebih dahulu sebelum arus listrik disalurkan ke rumah-rumah penduduk. Pada umumnya tegangan listrik yang disalurkan ke rumah-rumah penduduk ada dua macam, yaitu 220 volt dan 1l0 volt. Alat yang digunakan untuk menurunkan tegangan disebut transformator.
Bagian utama transformator adalah dua buah kumparan yang keduanya dililitkan pada sebuah inti besi lunak. Kedua kumparan tersebut memiliki jumlah lilitan yang berbeda. Kumparan yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC disebut kumparan primer, sedangkan kumparan yang lain disebut kumparan sekunder.
Jika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan AC (dialiri arus listrik AC), besi lunak akan menjadi elektromagnet. Karena arus yang mengalir tersebut adalah arus AC, garis-garis gaya elektromagnet selalu berubah-ubah. Oleh karena itu, garis-garis gaya yang dilingkupi oleh kumparan sekunder juga berubah-ubah. Perubahan garis gaya itu menimbulkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Hal itu menyebabkan pada kumparan sekunder mengalir arus AC (arus induksi).

Berdasarkan rumus di atas kita dapat rnembedakan transformator menjadi dua macam. yaitu transformator step up dan transformator step down. Transformator .step up adalah transformator yang jumlah lilitan primernya lebih kecil dari pada lilitan sekunder. Oleh karena itu, transformator step up dapat digunakun untuk menaikkan tegangan AC.

Di rumah mungkin kamu pernah dihadapkan persoalan tegangan listrik, ketika kamu akan menghidupkan radio yang memerlukan tegangan 6 V atau 12 V. Padahal tegangan listrik yang disediakan PLN 220 V. Bahkan generator pembangkit listrik menghasilkan tegangan listrik yang sangat tinggi mencapai hingga puluhan ribu volt. Kenyataannya sampai di rumah tegangan listrik tinggal 220 V. Bagaimanakah cara mengubah tegangan listrik? Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC disebut transformator (trafo). Trafo memiliki dua terminal, yaitu terminal input dan terminal output. Terminal input terdapat pada kumparan primer. Terminal output terdapat pada kumparan sekunder. Tegangan listrik yang akan diubah dihubungkan dengan terminal input. Adapun, hasil pengubahan tegangan diperoleh pada terminal output. Prinsip kerja transformator menerapkan peristiwa induksi elektromagnetik. Jika pada kumparan primer dialiri arus AC, inti besi yang dililiti kumparan akan menjadi magnet (elektromagnet). Karena arus AC, pada elektromagnet selalu terjadi perubahan garis gaya magnet. Perubahan garis gaya tersebut akan bergeser ke kumparan sekunder. Dengan demikian, pada kumparan sekunder juga terjadi perubahan garis gaya magnet. Hal itulah yang menimbulkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Adapun, arus induksi yang dihasilkan adalah arus AC yang besarnya sesuai dengan jumlah lilitan sekunder. Bagian utama transformator ada tiga, yaitu inti besi yang berlapis-lapis, kumparan primer, dan kumparan sekunder. Kumparan primer yang dihubungkan dengan PLN sebagai tegangan masukan (input) yang akan dinaikkan atau diturunkan. Kumparan sekunder dihubungkan dengan beban sebagai tegangan keluaran (output).

1. Macam-Macam Transformator

Apabila tegangan terminal output lebih besar daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penaik tegangan. Sebaliknya apabila tegangan terminal output lebih kecil daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penurun tegangan.  Dengan demikian, transformator (trafo) dibedakan menjadi dua, yaitu trafo step up dan trafo step down.
Trafo  step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder,
b. tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.
Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan  tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder,

b. tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.

2. Transformator Ideal

Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus  pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus Dalam hal ini faktor (V  ×  I) adalah daya (P) transformator.
Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut. Dengan:
Vp = tegangan primer (tegangan input = Vi ) dengan satuan volt (V)
Vs = tegangan sekunder (tegangan output = Vo) dengan satuan volt (V)
Np = jumlah lilitan  primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Ip = kuat arus primer (kuat arus input = Ii) dengan satuan ampere (A)
Is = kuat arus sekunder (kuat arus output = Io) dengan satuan ampere (A)

b. kuat arus pada kumparan sekunder.3. Efisiensi Transformator
Di bagian sebelumnya kamu sudah mempelajari transformator atau trafo yang ideal. Namun, pada kenyataannya trafo tidak pernah ideal. Jika trafo digunakan, selalu timbul energi kalor. Dengan demikian, energi listrik yang masuk pada kumparan primer selalu lebih besar daripada energi yang keluar pada kumparan sekunder. Akibatnya, daya primer lebih besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik pada sebuah trafo ditentukan oleh besarnya efisiensi trafo. Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen disebut efisiensi trafo. Efisiensi trafo dinyatakan dengan η . Besar efisiensi trafo dapat dirumuskan sebagai berikut. 

4. Penggunaan  Transformator
Banyak peralatan listrik di rumah yang menggunakan transformator step down. Trafo tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik PLN yang besarnya 220 V menjadi tegangan lebih rendah sesuai dengan kebutuhan. Sebelum masuk rangkaian elektronik pada alat, tegangan 220 V dari PLN dihubungkan dengan trafo step down terlebih dahulu untuk diturunkan. Misalnya kebutuhan peralatan listrik 25 V. Jika alat itu langsung dihubungkan dengan PLN, alat itu akan rusak atau terbakar. Namun, apabila alat itu dipasang trafo step down yang mampu mengubah tegangan 220 V menjadi 25 V, alat itu akan terhindar dari kerusakan. Ada beberapa alat yang menggunakan transformator antara lain catu daya, adaptor, dan transmisi daya listrik jarak jauh. 

a. Power supply (catu daya)
Catu daya merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan AC yang rendah. Catu daya menggunakan trafo step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan 220 V menjadi beberapa tegangan AC yang besarnya antara 2 V sampai 12 V

b.  Adaptor (penyearah arus)
Adaptor terdiri atas trafo step down dan rangkaian penyearah arus listrik yang berupa diode. Adaptor merupakan catu daya yang ditambah dengan penyearah arus. Fungsi penyearah arus adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

c. Transmisi daya listrik jarak jauh
Pembangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukiman penduduk. Proses pengiriman daya listrik kepada pelanggan listrik (konsumen) yang jaraknya jauh disebut transmisi daya listrik jarak jauh. Untuk menyalurkan energi listrik ke konsumen yang jauh, tegangan yang dihasilkan generator pembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribu volt. Untuk itu, diperlukan trafo step up. Tegangan tinggi ditransmisikan melalui kabel jaringan listrik yang panjang menuju konsumen. Sebelum masuk ke rumah-rumah penduduk tegangan diturunkan menggunakan trafo step down hingga menghasilkan 220 V. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan besar dan arus yang kecil. Dengan cara itu akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah.

SPEAKER

Fungsi loudspeaker adalah mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Prinsip kerja loudspeaker, didasari oleh adanya pengaruh gelombang elektromagnet. Kalau kita flasback ke pelajaran waktu sd, dimana apabila suatu konduktor dilewati arus listrik, maka di sekeliling konduktor akan terbentuk medan magnet. Dari situlah prinsip dasar dari kerja loudspeaker. Konstruksi dari loudspeaker : * Magnet. Untuk mengubah arus listrik menjadi getaran mekanik (dalam hal ini suara). Kebalikan dari dinamo pembangkit listrik. Pada loudspeaker, posisi magnet adalah diam (tidak bergerak). * Spoel. Adalah lilitan kawat yang menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah. Dan akan bergetar karena adanya magnet di tengah kumparan (spoel) tadi. * Membran. Bertugas menjaga posisi spoel agar tetap berada di tengah. * Konus atau kertas bicara. Fungsinya adalah meneruskan getaran yang bersumber dari spoel, untuk kemudian menggetarkan kolom udara didepannya. Sehingga getaran suara tadi bisa didengar. * Chasis atau rangka. Adalah tempat (dudukan) dari semua komponen loudspeaker. Di pasaran kita menjumpai loudspeaker bermacam-macam bentuk dan ukurannya. Mari kita telaah satu persatu. Setiap loudspeaker mempunyai spesifikasi. Contoh, pada sebuah loudspeaker tertulis : 8Ω 10Watt, artinya adalah impedance (impedansi) dari loudspeaker tadi adalah 8 ohm. Sedang 10 Watt- nya adalah disipasinya. Mengenai disipasi dan impedance sudah aku singgung pada pembahasan mengenai resistor. Pada loudspeaker, impedance diukur pada frekwensi 1 Khz. Artinya, spoel speaker mempunyai nilai tahanan sebesar 8 ohm pada frekwensi 1 Khz. Berdasarkan range (tanggapan frekwensi) loudspeker digolongkan dalam beberapa jenis, di antaranya : * Woofer. Loudspeaker jenis ini memberikan response yang sangat baik pada frekwensi rendah. 20 Hz s/d 1 Khz. Mempunyai ciri berdiameter besar, pada tepi konusnya lentur. * Midle. Bekerja baik pada frekwensi menengah, 1 Khz s/d 10 Khz. Cirinya berdiameter sedang, bagian belakang chasis tertutup rapat. * Twitter. Dirancang untuk memberi tanggapan yang baik pada nada-nada tinggi antara 10 Khz s/d 20 Khz. Cirinya berdiameter kecil, bagian belakangnya tertutup rapat. * Fullrange. Loudspeaker jenis ini di rancang untuk dapat memberi tanggapan yang baik pada semua frekwensi suara. Berbentuk sama dengan woofer, bedanya tepi konus tidak lentur.

Untuk merencanakan systim speaker, sangat penting bila kita memahami grafik respon audio: frekuensi terhadap decibel/spl, frekuensi terhadap impedanse, phase, dll. Kita tidak dapat menggambarkan bentuk sebuah bunyi, tetapi kita bisa menggambarkan Responnya terhadapfaktor-faktor tertentu seperti terhadap decibel. Dari grafik Impedansi terhadap Frekuensi dapat terlihat bahwa tidak satupun dari semua woofer yang memiliki impedansi tetap pada setiap jangka frekuensi. Impedansi mengalami puncaknya pada frekuensi 35 Hz dimana impedansinya sbesar 20 ohm. Pada titik puncak ini dikenal sebagai Fs (frekuensi Resonansi speaker terukur diudara bebas) dengan pengertian pada frekuensi ini speaker (woofer) mulai beresonansi yaitu medan magnet speaker (woofer) mulai kehilangan kendali terhadap gerakan coil suara/konus. Sama juga di titik frekuensi 1500 Hz, dimana impedansinya adalah 6,5 ohm, semakin tinggi frekuensinya semakin tinggi pula impedansinya. Ini biasa bagi setiap speaker (woofer) karena induktansi coil suara, karena pada teori elektronik, setiap gulungan kawat baik yang berinti atau tidak selain mempunyai Resistansi DC juga mempunyai Induktansi.

MICROPONE

Prinsip Kerja Microphone:  Bagaimana microphone dapat mengubah suara menjadi sinyal elektrik?

Prinsip kerja dari microphone menjelaskan tipe transducer yang berada di dalam microphone tersebut. Transducer adalah sebuah alat yang dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dalam kaitannya dengan microphone, transducer mengubah energi akustik (suara) mernjadi energi listrik. Menurut cara kerjanya, ada banyak tipe microphone, seperti: dynamic, condenser, ribbon, crystal, carbon, dsb. Namun, ada dua tipe yang paling umum digunakan, yaitu: dynamic dan condenser.

Dynamic microphone menggunakan diafragma/voice coil/susunan magnet yang berfungsi sebagai generator/pembangkit sinyal listrik yang di-drive oleh suara yang masuk. Gelombang suara menabrak sebuah membran plastik tipis yang disebut diafragma sehingga diafragma tersebut bergetar. Sebuah kumparan kawat kecil (voice coil) ditempelkan pada bagian belakang diafragma dan sama-sama ikut bergetar juga ketika diafragma bergetar. Voice coil dikelilingi oleh medan magnet yang tercipta oleh sebuah magnet permanen kecil. Pergerakan voice coil di medan magnet ini akan mengakibatkan terbentuknya sinyal elektrik.

Dynamic mic memiliki konstruksi yang sederhana dan juga termasuk ekonomis. Di samping itu, dynamic mic juga tidak terlalu terpengaruh oleh temperatur yang esktrim atau kelembaban dan dapat mengakomodasi SPL yang cukup tinggi tanpa overload. Meskipun demikian, respon frekuensi dan sensitivitas dari dynamic mic terbatas, khususnya pada frekuensi tinggi. Dynamic mic merupakan tipe yang sangat umum digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk di dalam sound system gereja. Dynamic mic tidak dapat dibuat dalam bentuk yang kecil tanpa mengurangi sensitivitasnya.

Condenser microphone bekerja berdasarkan diafragma/susunan backplate yang mesti tercatu oleh listrik membentuk sound-sensitive capacitor. Gelombang suara yang masuk ke microphone menggetarkan komponen diafragma ini. Diafragma ditempatkan di depan sebuah backplate. Susunan elemen ini membentuk kapasitor yang biasa disebut juga kondenser. Kapasitor memiliki kemampuan untuk menyimpan muatan atau tegangan. Ketika elemen tersebut terisi muatan, medan listrik terbentuk di antara diafragma dan backplate, yang besarnya proporsional terhadap ruang (space) yang terbentuk diantaranya. Variasi dari lebar space antara diafragma dan backplate terjadi karena pergerakan diafragma relatif terhadap backplate sebagai akibat dari adanya tekanan suara yang mengenai diafragma. Hal ini menghasilkan sinyal elektrik sebagai akibat dari suara yang masuk ke condenser microphone.

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa kerja condenser mic memerlukan muatan listrik. Terkait dengan hal  tersebut, ada tipe condenser mic yang memiliki muatan permanen, ada juga yang menggunakan sumber catu daya eksternal untuk mengisi muatannya. Dalam hal ini, sumber catu daya eksternal yang digunakan dapat berasal dari baterai, atau dari “phantom” power (sebuah metode untuk memberikan daya kepada microphone melalui kabel mic tersebut, dayanya berasal dari mixer).

Jika dibandingkan terhadap dynamic mic, condenser mic lebih kompleks dan lebih mahal. Condenser dapat dibuat dengan sensitivitas yang lebih tinggi dan dapat menghasilkan suara yang lebih smooth, lebih natural, khususnya pada frekuensi tinggi. Dengan kondenser, lebih mudah untuk mencapai respon frekuensi flat dan memiliki range frekuensi yang lebih luas. Satu hal lagi yang membedakan dari dynamic mic adalah condenser mic dapat dibuat sangat kecil tanpa banyak mengurangi kinerjanya.

Keputusan untuk menggunakan condenser atau dynamic mic bagaimanapun diambil tidak hanya berdasarkan sumber suara, tetapi berdasarkan physical setting juga. Praktisnya, penggunaan microphone harus memperhatikan untuk acara apa dan dimana mic tersebut akan digunakan. Di samping itu, apakah diinginkan hasil dengan kualitas suara yang sangat tinggi atau tidak.

Dampak negatif sinyal elektro magnetik pada jenis-jenis monitor

Jenis monitor

Dengan berkembangnya teknologi, saat ini dipasaran bisa kita temukan beberapa jenis monitor, seperti monitor berteknologi Cathode Ray Tube (CRT), Liquid Crystal Display (LCD), dan Plasma.dan dampak elektro magnetiknya pada kehidupan.

1.CRT 

Teknologi yang diperkenalkan oleh Karl Ferdinand Braun tahun 1897 ini menggunakan tabung sinar katoda untuk dapat menampilkan gambar di layar monitor. Dalam tabung sinar katoda, elektron-elektron diarahkan menjadi pancaran, dan pancaran ini di-defleksi kan oleh medan magnetik untuk men"scan" permukaan di anode, yang sebaris dengan bahan berfosfor Ketika elektron menyentuh material pada layar ini, maka elektron akan menyebabkan timbulnya cahaya dan gambar. Resolusi gambar yang dihasilkan cukup baik dan teknologi ini juga relatif murah bila dibandingkan dengan teknologi terbaru. Namun karena menggunakan tabung katoda bentuknya relatif lebih besar, radiasi elektromagnetik yang dihasilkan cukup kuat dan energi listrik yang dibutuhkan pun lebih besar dibanding teknologi terbaru.

2.LCD

Liquid Crystal Display (LCD) menggunakan Kristal cair sebagai media untuk menghasilkan gambar. Perangkat ini menggunakan banyak sekali titik cahaya (pixel) yang terdiri dari satu kristal cair sebagai sebuah titik cahaya. Titik-titik cahaya ini tersusun didepan sumber cahaya (backlight) atau reflektor untuk menghasilkan gambar dan warna. Bentuk yang lebih ramping, resolusi yang baik, energi listrik yang lebih kecil dan radiasi magnetik yang sangat kecil menjadikan TV LCD menjadi primadona sekitar tahun 2007 menandingi pendahulunya TV berteknologi CRT.

3.Layar Plasma

Teknologi layar plasma biasa digunakan untuk layar berukuran besar (80 cm atau lebih). Teknologi ini menggunakan senayawa kimia fosfor seperti pada monitor CRT, setiap titik cahaya (pixel) terdiri dari 3 fosfor( merah, biru, hijau). Fosfor ini memancarkan cahaya ketika terkena sinar elektron.  Tampilan gambar yang terlihat sangat terang dan sudut pandang yang lebar membuat monitor ini menjadi primadona terutama untuk monitor berlayar lebar seperti monitor yang digunakan saat konser atau pertandingan olahraga.

Monitor dan Kesehatan Mata

Perubahan layar TV dan komputer dari berteknologi CRT ke TV LCD telah mengurangi efek radiasi terhadap mata, sehingga efek negatif radiasi elektromagnetik terhadap kesehatan mata saat ini jarang ditemukan, yang perlu mendapatkan perhatian khusus adalah faktor lamanya pajanan mata kita dengan televisi atau komputer.

Ada 3 (tiga) masalah yang paling sering muncul sebagai akibat lamanya pajanan terhadap layar monitor televisi ataupun komputer. Kelainan-kelainan ini juga sangat tergantung dengan kondisi kesehatan mata seseorang. Sebagai contoh, pada kondisi mata yang sudah bermasalah seperti penderita rabun jauh (miopia) kelainan-kelainan ini akan semakin memperberat kelainan yang sudah ada.  

1.Mata kering (dry eyes) 

Hal ini disebabkan penurunan refleks berkedip. Jika saat normal kita bisa berkedip 14-20 kali permenit, maka saat sedang serius menonton televisi atau tidak mau kehilangan moment saat main games, refleks berkedip bisa berkurang setengahnya menjadi sekitar 6-10 kali permenit.

Refleks berkedip berfungsi untuk melindungi mata dan mempertahankan kelembaban, Apa yang terjadi bila refleks kedip berkurang? Mata akan berkurang kelembabannya. Hal ini menyebabkan mata kering, mudah iritasi, gangguan di permukaan kornea dan konjungtiva. Apalagi jika  kita bekerja di ruang  ber AC dengan kondisi udara yang kering, maka kelembaban matapun semakin berkurang akibat meningkatnya penguapan (evaporasi) lapisan air mata di permukaan bola mata kita, ditambah dengan menurunnya produksi air mata akibat berkurangnya mata kita berkedip.

2.Kelainan refraksi 

Kelainan refraksi adalah kelainan pada sistem optik mata dimana mata tidak bisa fokus melihat suatu benda karena bayangan objek tidak jatuh di retina. Kelainan refraksi yang sering diakibatkan oleh kesalahan dalam menonton TV atau bekerja dengan komputer adalah miopisasi (kecenderungan menjadi rabun jauh atau miopia). Hal ini ditimbulkan oleh adanya akomodasi yang dilakukan saat melihat dekat. Saat kita melihat jauh maka mata tidak berakomodasi, namun saat melihat dekat akan ada mekanisme autofokus yang disebut akomodasi. Saat akomodasi otot siliaris berkontraksi, zonula zinn (penggantung lensa mata) dalam keadaan relaksasi sehingga terjadi pencembungan lensa mata. Akomodasi berlebihan menyebabkan spasme (kejang) akomodasi, akibatnya akan timbul lelainan refraksi dini, terutama pada anak yang sedang masa pertumbuhan dan memiliki bakat menderita  miopia (rabun jauh) dari salah satu atau kedua orang tuanya. Namun kelainan yang biasa disebut miopisasi ini tidak hanya terjadi pada usia anak-anak, mereka yang sudah berusia dewasa juga dapat terkena, misal pada karyawan yang bekerja dalam waktu lama didepan komputer. Saat pemeriksaaan kesehatan awal masuk kerja tidak didapatkan kelainan refraksi, namun setahun kemudian jika diperiksa mungkin saja telah dijumpai adanya kelainan miopia. 

3.Computer Vision Syndrome

Khusus bagi pengguna komputer yang memang selalu melihat monitor dalam posisi dekat dapat terjadi Computer Vision Syndrome (CVS) merupakan  kelainan yang tak hanya melibatkan mata tetapi juga sistem musculoskeletal (otot dan tulang). Gejala yang dirasakan bisa berupa penglihatan kabur, ketegangan mata, iritasi mata, mata kering, kelelahan, sakit kepala, nyeri dan pegal sekitar leher bahu, punggung dan tulang belakang. Kelainan ini biasa mengenai karyawan yang bekerja di depan computer 6-8 jam sehari.

Agar terhindar dari kelainan-kelainan di atas, berikut beberapa tips yang wajib diikuti yakni :

1. Jaga jarak dengan monitor televisi ataupun komputer. Jarak aman adalah 2,5 kali diagonal layar monitor

2. Istirahatlah saat mata anda lelah. Minimal tiap 2 jam, bisa dengan memejamkan mata ataupun melihat jauh. Lebih baik bila dapat melihat objek pemandangan yang hijau. Istirahat ini sebaiknya dilakukan sekitar 15-30 menit. Kondisi yang sering terjadi, saat istirahat dari layar monitor kita justru beralih bermain dengan handphone (HP) untuk sms atau yang lainnya. Kondisi ini sama saja dengan mata yang tidak sedang beristirahat 

3. Jaga kelembaban ruangan agar tetap lembab dengan menyetel AC pada suhu yang tidak terlalu dingin, hal ini untuk menghindarkan dry eyes atau “mata kering”. Karena kelembaban rendah pada ruang ber AC mempermudah penguapan lapisan air mata sehingga dapat timbul gejala-gejala mata kering atau “dry eyes”

4. Atur posisi monitor komputer senyaman mungkin. Jika layar monitor terlalu tinggi maka kita cenderung mendongakkan kepala, atau jika layar komputer terlalu rendah kita jadi menunduk. Hindari posisi mendongak dan menunduk ini karena akan menimbulkan gejala-gejala Computer Vision Syndrome. Aturlah layar komputer 10-15 derajat di bawah sudut pandang mata, sehingga anda bisa bekerja dengan nyaman

5. Konsumsi sayur dan buah yang banyak mengandung Vitamin A. Di mata terdapat organ bernama fovea makula (bintik kuning), dimana terdapat banyak fotoreseptor yang  mengandung unsur pigmen berwarna turunan vitamin A. Sehingga makan-makanan yang banyak mengandung vitamin A seperti sayur-sayuran dan buah-buahan dapat mengurangi efek buruk dari kebiasaan buruk kita saat berada di depan layar komputer ataupun televisi.

Efek Negatif Sinyal elektromagnetik Wi-Fi Bagi Kesehatan

Bahaya Wi-Fi. Wi-fi (wireless fidelity) yang lebih dikenal sebagai jaringan lokal nirkabel semakin populer terutama di negara-negara maju dan berkembang. Dengan wi-fi orang bisa masuk ke jaringan internet tanpa harus repot menyambungkan kabel dari komputer ke line telepon. Memang enak kalau kita berada di lingkungan yang ada wi-fi nya. Tapi selidik punya selidik sinyal wi-fi berpengaruh juga terhadap tubuh kita. Mau tahu?

Di balik kemudahan yang ditawarkan wi-fi, ada beberapa keyakinan publik yang menganggap wi-fi berdampak negatif terhadap kesehatan. Mereka yang tidak setuju dengan kehadiran wi-fi beralasan radiasi elektromagnetik dari wi-fi bisa menyebabkan nyeri di kepala, gangguan tidur dan mual-mual, terutama bagi mereka yang electrosensitive. Tapi benarkah wi-fi berbahaya bagi kesehatan?


Ketakutan akan dampak buruk wi-fi terhadap kesehatan ini dimentahkan ilmuwan Inggris. Seperti yang diungkapkan Sir William Stewart, ketua Health Protection Agency, mengatakan pada BBC Programme Panorama, tak ada yang perlu dikhawatirkan dengan teknologi wi-fi. Tak ada bukti pasti yang menyebutkan, perangkat seperti ponsel dan wi-fi menyebabkan kesehatan terganggu.

Hal senada juga diungkapkan Professor Lawrie Challis, dari Nottingham University. Dalam pernyataannya pada BBC, Prof Challis, yang menjabat sebagai ketua Mobile Telecommunications and Health Research (MTHR) menyebutkan: "Radiasi elektro magnetik dari Wi-fi sangat kecil, pemancarnya juga berkekuatan rendah, selain itu masih ada jarak dengan tubuh.

"Bisa jadi radiasi elektro magnetik sangat dekat dengan tubuh, ketika kita memangku laptop, namun dalam pengamaatan saya setiap orang tua akan meminta anak mereka untuk tidak terlalu sering menggunakan ponsel mereka dan selalu meminta mereka untuk menaruh laptop di atas meja, bukan di pangkuan, jika mereka berinternet terlalu lama."

Untuk mendukung pernyataan ini, tim Panorama BBC mengunjungi sebuah sekolah di Norwich, yang memiliki seribu siswa, dan mencoba membandingkan tingkat radiasi dari ponsel dan penggunaan wi-fi di dalam kelas. Hasilnya menunjukkan radiasi wi-fi di ruang kelas tiga kali lebih besar dibanding pancaran yang dikeluarkan ponsel.

Namun ahli kesehatan psikis Professor Malcolm Sperrin mengatakan sinyal wi-fi yang lebih besar tiga kali lipat dibanding radiasi ponsel di suatu sekolah masih belum relevan, karena belum ditemukan pengaruhnya terhadap kesehatan.

"Wi-fi adalah teknologi yang menggunakan gelombang radio elektromagnetik rendah, yang sebanding dengan oven microwave, bahkan 100 ribu kali lebih rendah dari microwave."

Tipe radiasi yang dipancarkan gelombang radio (wi-fi), microwaves, dan ponsel telah menunjukkan kenaikan level temperatur jaringan yang sangat tinggi, yang biasa disebut thermal interaction, namun masih belum ada bukti level tersebut menyebabkan kerusakan.

Health Protection Agency menyebutkan duduk di ruangan yang memiliki hotspot selama setahun sebanding dengan gelombang radio yang dipancarkan saat bercakap-cakap dengan ponsel selama dua puluh menit.

"Gelombang radio sudah menjadi bagian dari kehidupan kita selama hampir seabad atau lebih, namun jika ada gangguan yang signifikan terhadap kesehatan, pasti ada kajian yang akan mencatatnya, dan selama ini berbagai studi masih belum menemukan bukti transmisi wi-fi bagi kesehatan.

Hal senada juga didukung Professor Will J Stewart, rekan dari Royal Academy of Engineering, yang mengatakan: "Ilmu pengetahunan telah mempelajari pengaruh ponsel bagi kesehatan selama bertahun-tahun dan kekhawatiran akan dampak radiasi ponsel masih sangat kecil.

"Begitu juga dengan wi-fi, jika digunakan dalam batas yang wajar tak akan ada pengaruhnya bagi kesehatan dalam waktu yang lama. Namun bukan berarti semua radiasi elektro magnetik tak berbahaya, misalnya sinar matahari yang terbukti menyebabkan kanker kulit, jadi jika Anda menggunakan laptop saat berjemur di pantai, ada baiknya mencari tempat yang teduh," tambah Sperrin yang mengatakan sampai saat masih belum ada banyak bukti yang cukup berrarti akan dampak negatif wi-fi.

Namun yang lebih dikhawatirkan Sperrin bukan pada gelombang wi-fi, namun pada perilaku dalam penggunaan laptop, dan panas yang dihasilkan laptop pada beberapa bagian sensitif pada tubuh, yang berdampak pada kesehatan.