PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MAGNET

BAB I : PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Listrik sangat dibutuhkan pada zaman modern saat ini. Karena sesuai dengan perkembangan zaman, manusia ingin sesuatu yang lebih praktis dan cepat. Oleh karena itu para ilmuan berusaha menenukan alat-alat yang dapat mempermudah pekerjaan manusia. Alat tersebut sebahagian besar menggunakan energi listrik. Energi listrik sangat fleksibel dan dapat dirubah ke bentuk energi lainnya seperti energi mekanik, energi panas, energi bunyi, energi kimia dan energi gerak. Sulit dibayangkan bagaimana dunia ini jika hingga saat ini manusia tidak dapat memanfaatkan listrik, berabad-abad telah dijalani dalam sejarah perkembangan kelistrikan untuk mengubah pengetahuan menjadi teknologi seperti sekarang ini. 

Energi listrik adalah energi yang berasal dari muatan listrik yang menimbulkan medan listrik statis atau bergeraknya elektron pada konduktor (pengantar listrik) atau ion (positif atau negatif) pada zat cair atau gas. Sejalan dengan perkembangan ilmu pegetahuan ditemukan bahwa listrik dan magnet memiliki keterkaitan satu dengan yang lainnya. Sehingga sekarang ini, dengan menggunakan arus listrik kita dapat menimbulkan medan magnet disekitar logam. Magnet memang menjadi bagian penting dalam sebuah sistem pembangkitan listrik, apapun itu sumber energi pembangkitnya baik Pembangkit Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU), Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB), dan beberapa jenis pembangkit listrik lainnya. Mungkin hanya pembangkit listrik tenaga surya (solar cell) serta pembangkit listrik dari fuel cell yang sama sekali tidak menggunakan komponen magnet dalam sistem pembangkitan listriknya.

Magnet dalam sebuah sistem pembangkitan terdapat pada bagian generator, dimana generator ini dapat menghasilkan listrik oleh putaran yang bersamaan dengan putaran turbin dengan adanya bantuan sumber-sumber energi seperti energi potensial air, angin, uap, dan lain sebagainya. Namun ternyata magnet juga dapat menjadi sumber energi penggerak bagi generator itu sendiri. Pembangkit listrik tenaga magnet atau sering disebut sebagai free energy generator karena tidak memerlukan energi/biaya yang cukup banyak untuk menghasilkan listrik serta dapat berlangsung secara terus-menerus.

Prinsip kerjanya cukup sederhana, yaitu memanfaatkan gaya dari arah fluxmagnetik yang berlawanan dapat membuat magnet lainnya bergerak. Jika fluxmagnet yang berlawanan tersebut disusun dari beberapa buah magnet sedemikian rupa sehingga magnet-magnet yang berfungsi sebagai stator memicu pergerakan dari magnet-magnet lainnya yang berfungsi sebagai rotor. Kemudian dari bagian rotor ini dapat disambungkan dengan bagian dari magnet lainnya yang berfungsi sebagai generator. Dari generator yang mulai bekerja (berputar) maka akan menghasilkan energi listrik yang akan menyebabkan lampu LED akan menyala. Oleh karena itu, untuk memahami lebih jauh mengenai pembangkit listrik tenaga magnet dan prinsip kerja maka dilakukan percobaan tentang pembuatan pembangkit listrik tenaga magnet sederhana.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Magnet sederhana ?

2. Bagaimana prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Magnet ?

C. Tujuan

1. Mengetahui cara pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Magnet sederhana

2. Mengetahui prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Magnet sederhana

BAB II : KAJIAN TEORI

Listrik memegang peranan yang vital dalam kehidupan. Dapat dikatakan bahwa listrik telah menjadi sumber energi utama dalam setiap kegiatan baik di rumah tangga maupun industri. Mulai dari peralatan dapur hingga mesin pabrik-pabrik besar bahkan pesawat terbang semua memerlukan listrik. Magnet adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Setiap magnet, baik dalam bentuk batang maupun bentuk lain, memiliki dua ujung kutub, dimana efek magnetiknya paling kuat. Ketika dua magnet didekatkan satu sama lain akan memberikan gaya menarik atau gaya menolak, jika kutub yang sejenis didekatkan maka dapat dirasakan bahwa magnet tersebut sangat susah untuk disatukan, sehingga semakin besar gaya yang diberikan untuk menyatuhkan kedua magnet maka kedua magnet akan memberikan gaya yang lebih besar untuk memisahkan diri. Namun jika kutub yang tidak sejenis didekatkan maka kita dapat rasakan kedua magnet tersebut memberikan gaya tarik-menarik satu sama lain, sehingga kita tidak membutuhkan gaya yang besar untuk menyatuhkan kedua magnet tersebut. Magnet dapat menarik benda yang berbahan magnetik atau bahan yang secara mudah untuk dimagnetkan memiliki permeabilitas (kemampuan sebuah material dalam merespon terhadap suata medan magnet) tinggi (Ifanda, 2019).

Generator listrik agar magnetnya mudah bergerak-gerak menggunakan prinsip keseimbagan. Sedikit gaya yang mengenai magnet sudah akan mengganggu posisi keseimbangan magnet sehingga magnet bergerak bergerak disekitar disekitar kumparan. kumparan. Generator ini terdiri dari kumparan kumparan yang posisinya permanen dan dua magnet yang dapat bergerak bergerak mendekati dan menjahui kumparan. Posisi kutub magnet yang sejenis saling berhadapan. Kutub selatan jika didekatkan akan tolak menolak sehingga dalam keadaan diam akan terjadi keseimbangan dan jika ada getaran akan mudah bergerak. Magnet yang mudah diatur gerakannya segaris (mendekat dan menjahui kumparan) adalah magnet batang. Beberapa bentuk magnet batang batang diantaranya diantaranya adalah silindris silindris (tabung), prisma (balok), (balok), cincin (silindris berlubang tengah). Magnet ini mudah digerakan segaris karena mudah dibuatkan selongsongnya. Magnet limbah bentuknya bermacam-macam. Salah satunya berbentuk berbentuk cincin. Magnet berbentuk berbentuk cincin digunakan digunakan salah satunya satunya pada speaker. Pemanfaatan limbah speaker belum bernilai ekonomi tinggi. Magnet pada speaker yang sudah rusak dapat diambil kemudian dimanfaatkan untuk bahan generator. Pembangkit listrik tenaga magnet dapat bekerja dengan memanfaatkan gaya tolak- menolak atau tarik-menarik dari magnet itu sendiri, maka dengan mekanisme yang tepat gaya tolak-menolak ataupun gaya tarik-menarik dapat diubah menjadi gerakan putar. Pembuatan generator dengan memanfaatkan hukum gaya tolak menolak magnet dapat meningkatkan nilai guna ilmiah limbah. Pemanfaatan limbah magnet dapat dapat digunakan sebagai generator sehingga generator yang terbentuk harganya murah. Generator ini untuk menghasilkan energi listrik pemanfaatan gaya tolak menolak.

Dua buah magnet yang saling berdekatan akan terjadi gaya interaksi antara dua magnet tersebut. Kutub magnet yang senama apabila berdekatan berdekatan akan menghasilkan interaksi interaksi gaya yang tolak menolak, menolak, sedangkan kutub magnet yang tidak senama akan menghasilkan interaksi gaya yang tarik menarik. Dua buah magnet yang ditempatkan pada suatu tempat dengan kutub sejenis akan tidak bersinggungan asalkan magnet tidak dapat berputar berputar dan gaya tolak magnet lebih besar dari gaya berat magnet. Pada jarak tertentu tertentu gaya berat akan sama dengan gaya tolak menolak menolak magnet sehingga terjadi keseimbangan.

Pada daerah atau titik tertentu akan mengalami perubahan medan magnet apabila magnet digerakan menjahui atau mendekati titik tersebut. Medan magnet pada suatu titik akan semakin bertambah besar apabila magnet bergerak mendekati titik, sedangkan medan magnet pada suatu titik akan semakin berkurang apabila magnet digerakan menjahui titik. Apa bila daerah disekitar magnet berupa luasan maka banyak medan magnet yang melalui luasan. Besarnya medan magnet yang melalui luasan disebut fluk magnet. Gerakan magnet yang menjahui atau mendekati luasan mengakibatkan besar fluk magnet yang berbeda-beda.

BAB III : METODE PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

1. Kabel

2. Lampu LED

3. Magnet besar berbentuk cincin

4. Magnet kecil 2 pasang

5. Generator

6. Lem lilin

7. Papan alas

B. Prosedur Kerja

1. Persiapkan alat dan bahan

2. Membuat tempat dudukan untuk meletakkan generator pada tengah kayu sebagai alas projek dengan menggunakan lem lilin

3. Menempelkan magnet besar berbentuk cincin di ujung kayu secara vertikal menggunakan lem tembak

4. Menempelkan dua pasang magnet kecil pada ujung generator.

5. Memasang dua kabel pada ujung generator yang lain menggunakan solder kemudian ujung kabel disambungkan langsung dengan lampu LED

6. Menempelkan generator ke dudukan yang telah dibuat (langkah ke 2) dengan mendekatkan ujung generator yang memiliki magnet dengan magnet cincin

7. Menempelkan lampu ke kayu

8. Menguji pergerakan magnet yang dapat menggerakkan generator kemudian menghasilkan listrik untuk menyalakan lampu

BAB IV : PEMBAHASAN

A. Pembangkit Listrik Tenaga Magnet

Magnet adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Setiap magnet, baik dalam bentuk batang maupun bentuk lain, memiliki dua ujung kutub, dimana efek magnetiknya paling kuat. Ketika dua magnet didekatkan satu sama lain akan

memberikan gaya menarik atau gaya menolak, jika kutub yang sejenis didekatkan maka dapat dirasakan bahwa magnet tersebut sangat susah untuk disatukan, sehingga semakin besar gaya yang diberikan untuk menyatuhkan kedua magnet maka kedua magnet akan memberikan gaya yang lebih besar untuk memisahkan diri. 

Pembangkit listrik tenaga magnet dapat bekerja dengan memanfaatkan gaya tolak-menolak atau tarik-menarik dari magnet itu sendiri, maka dengan mekanisme yang tepat gaya tolak-menolak ataupun gaya tarik-menarik dapat diubah menjadi gerakan putar sehingga gaya putar tersebut menuju ke generator dan memutar generator. Setelah itu, generator mengubah gaya mekanik menjadi gaya listrik yang kemudian menyalakan

lampu.

B. Prinsip Kerja

Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga magnet adalah dengan memanfaatkan gaya tarik dan tolak pada magnet permanen, gaya magnet tersebut dapat diubah menjadi gerak putar pada poros jika dirangkai dengan mekanisme yang tepat, sehingga dapat diperoleh motor penggerak bertenaga magnet yang akan digunakan untuk memutar generator listrik. Medan magnet pada generator dapat menghasilkan listrik melalui prinsip induksi elektromagnetik yang ditemukan oleh Michael Faraday. Ketika medan magnet berubah di sekitar suatu konduktor, hal ini menginduksi arus listrik dalam konduktor tersebut. 

Dalam generator, umumnya digunakan suatu konstruksi yang melibatkan kumparan kawat yang diputar di dalam medan magnet. Perputaran ini menyebabkan perubahan medan magnetik yang dihasilkan oleh generator, yang pada gilirannya menginduksi arus listrik dalam kumparan tersebut. Inilah yang menciptakan aliran listrik yang dapat digunakan sebagai sumber daya listrik.

Prinsip kerja perputaran generator menghasilkan listrik didasarkan pada hukum elektromagnetik Faraday. Berikut adalah langkah-langkah utama dalam mekanisme perubahan gaya mekanik menjadi energi listrik pada generator:

1. Medan Magnet Statis dan Berubah

Generator memiliki magnet atau elektromagnet yang menciptakan medan magnet. Hal ini dapat berupa magnet permanen atau elektromagnet yang dihubungkan ke sumber daya listrik eksternal.

2. Perputaran Kumparan Kawat

a. Kumparan kawat terbuat dari bahan konduktor, seperti tembaga, ditempatkan di dalam medan magnet.

b. Kumparan ini kemudian diputar atau diputar-putar dalam medan magnet.

3. Induksi Elektromagnetik

a. Perputaran kumparan menyebabkan perubahan dalam fluks magnetik (jumlah garis medan magnet yang melintasi kumparan) sesuai dengan hukum Faraday.

b. Perubahan fluks magnetik ini menginduksi gaya elektromotif (EMF) atau tegangan listrik di ujung-ujung kumparan.

4. Arus Listrik Terbentuk

a. Induksi elektromagnetik menghasilkan aliran arus listrik dalam kumparan.

b. Arus ini dapat mengalir melalui kabel-kabel dan sirkuit listrik yang terhubung ke generator.

5. Pengumpulan dan Pemrosesan Energi Listrik

a. Arus listrik yang dihasilkan dapat digunakan langsung atau disimpan dalam baterai.

b. Sistem pengendali dan pengatur tegangan dapat digunakan untuk memastikan keluaran listrik sesuai dengan kebutuhan.

Dengan terus memutar kumparan di dalam medan magnet, generator magnet dapat menghasilkan arus listrik yang berkelanjutan. Dengan cara ini, perputaran kumparan di dalam medan magnet menghasilkan aliran listrik yang dapat digunakan sebagai sumber daya listrik untuk menyalakan lampu.

BAB V : KESIMPULAN

A. Kesimpulan

1. Cara pembuatan pembangkit listrik dengan magnet yaitu dengan cara memantfaatkan mekanisme magnet yang memiliki gaya tolak menolak ataupun gaya tarik-menarik dapat diubah menjadi gerakan putar sehingga gaya putar tersebut menuju ke generator dan memutar generator. Setelah itu, generator mengubah gaya mekanik menjadi gaya listrik yang kemudian menyalakan lampu.

2. Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga magnet ini yaitu Memutar generator dengan gaya tolak menolak dan tarik menarik pada magnet, setelah itu diteruskan pada generator yang mengalami perubahan medan magnet statis, perputaran kumparan kawat, induksi elektromagnetik, terbentunya arus listrik dan pemrosesan energi listrik yang kemudian menyalakan lampu.

B. Saran

Diharapkan proyek ini dapat menjadi pembelajaran agar pembaca dapat memahami mengenai konsep medan magnet jauh lebih dalam dan pembaca diharapkan memberi saran untuk membangun penulis

DAFTAR PUSTAKA

Adi, Dwi Suputera. 2015. Pemanfaatan Magnetohidrodinamika Sebagai Energi Penggerak (Magnetic Propulsion) Pada Kapal. [skripsi] Jember: FT UNEJ.

Asih, Kuncoro Nugroho. 2007. “Pemanfaatan Gaya Tolak Menolak Magnet Sebagai Generator Alternatif“.Tersedia:

http://eprints.uny.ac.id/12100/1/19_Kuncoroasih.pdf..

Mahesa, Yusuf. 2018. “MODEL DIVERSIFIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MAGNET SEBAGAI STRATEGI PEMERATAAN ENERGI BERSIH DAN

TERJANGKAU”.Tersedia:http://pilmapres.ristekdikti.go.id/file/kti/DIPLOMA_TE

RAPAN_YUSUF _MAHESA_18021059_KTI.pdf

Sinaga, R., Dahmir, D & Eka, M. 2020. Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Magnet Dengan Kapasitas 100 Watt. Jurnal Semrestek.