Pembangkit Listrik Tenaga Magnet

Inovasi adalah suatu hal yang paling diperlukan bagi mahasiswa untuk merubah suatu masa ke masa yang lebih baik, penemuan yang berbeda atau belum ada sebelumnya. Ketika dunia mengalami permasalahan krisis energi khususnya di pedesaan, suatu inovasi diikuti dengan penerapan sains dan teknologi dengan peluang besar dapat mengatasinya. Dari permasalahan krisis energi tersebut, kami tertarik untuk memecahkannya dengan menemukan cara lain untuk mendapatkan energi. Oleh sebab itu berbeda dari yang sebelumnya seperti pembangkit listrik tenaga air, udara, uap dan surya, kami ingin menerapkan hal tersebut dengan membuat suatu alat yang dapat menghasilkan energi listrik dengan sistem turbin melalui tenaga magnet dan akan kami kaji pada halaman berikutnya.

1.2       Batasan Masalah

1. Apakah medan magnet dapat menggerakkan turbin?

2. Apakah magnet dapat mempertahankan kemagnetannya dalam jangka waktu yang cukup panjang?

3. Apakah magnet dapat menjadi salah satu solusi dalam permasalahan krisis energi listrik?

1.3       Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk menemukan suatu inovasi baru dengan menggunakan medan magnet sebagai sarana utama untuk menghasilkan energi listrik.

BAB II

DASAR TEORI

2.1       Landasan Teori

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

2.2       Hukum Lenz dan Hukum Maxwell

2.2.1    Hukum Lenz (1878)

“Jika suatu pengantar listrik digerakkan dalam suatu medan magnet, maka arus listrik yang diinduksikan berarah sedemikian rupa, sehingga gerak pengantar listrik yang mengakibatkan induksi tadi terhambat olehnya.

2.2.2    Hukum Maxwell (percobaan Maxwell) James Clerk Maxwell [1864]

“Oleh karena perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik,sebaliknya perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet”

2.3     Sifat Sifat Magnet

2.3.1    Kutub-kutub Magnet

Semua magnet memperlihatkan ciri-ciri tertentu. Magnet memiliki dua tempat yang gaya magnetnya paling kuat. Daerah ini disebut kutub magnet. Ada 2 kutub magnet, yaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S).. N merupakan kutub utara magnet itu (singkatan dari north yang berarti utara) sedangkan S kutub selatannya (singkatan darisouth yang berarti selatan).

Magnet dapat berada dalam berbagai bentuk dan ukuran. Bentuk yang paling sederhana berupa batang lurus. Bentuk lain yang sering kita jumpai misalnya bentuk tapal kuda (ladam) dan jarum. Pada bentuk-bentuk ini, kutub magnetnya berada pada ujung-ujung magnet itu. Gambar 1 memperlihatkan berbagai bentuk magnet yang sering kita jumpai.

Gambar 1. Berbagai bentuk magnet.

Jika dua buah magnet saling didekatkan, magnet pertama akan mengerjakan gaya pada magnet kedua, dan magnet kedua mengerjakan gaya kepada magnet pertama. Gaya magnet, seperti halnya gaya listrik, berupa tarikan dan tolakan. Jika dua kutub utara didekatkan, maka keduanya tolak-menolak. Dua kutub selatan juga saling menolak. Namun, jika kutub selatan didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akan tarik-menarik. Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub magnet: kutub senama tolak-menolak, dan kutub tak senama  tarik-menarik.

 Gambar 2 Kutub magnet yang berbeda saling menarik

Gambar 3. Kutub magnet yang sejenis saling menolak

Kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Selama  bertahun-tahun  para ilmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang ada pada sebuah magnet. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara dan selatan. Seperti halnya Gambar C3.

Gambar 4. Magnet yang dipotong-potong

2.3.2       Medan Magnet

Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya berada pada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet. Daerah di sekitar magnet yang terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Garis gaya magnet dapat digambarkan dengan cara menaburkan serbuk besi pada kertas yang diletakkan di atas magnet. Jika pada suatu tempat garis gaya magnetnya rapat, berarti gaya magnetnya kuat. Sebaliknya jika garis gaya magnetnya renggang, berarti gaya magnetnya lemah.

Gambar 5. Diagram garis gaya magnet dapat dibuat sesuai pola serbuk besi yang terjadi.

Gambar 6. Garis medan magnet Utara-Selatan.

Seperti halnya garis gaya listrik yang menggambarkan medan listrik, garis gaya magnet dapat menggambarkan medan magnet. Namun tidak seperti garis gaya listrik yang dapat berawal dan berakhir pada satu muatan listrik, garis gaya magnet tidak ada awal dan akhirnya. Garis gaya magnet membentuk lintasan tertutup dari kutub utara ke kutub selatan. Jadi, medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih bekerja gaya magnet, digambarkan oleh garis gaya magnet yang menyebar dari kutub-kutub magnet. (Sudibyo, Elok, dkk. 2008: 204-206)

BAB 3

ISI

3.1       ALAT DAN BAHAN

1. Magnet dengan kutub selatan dan utara
2. Karbon sebagai penetral magnet
3. Kayu sebagai penyangga
4. Generator

3.2       CARA KERJA

1. Putar turbin 1 kali
2. Magnet pada ketiga sisi berguna untuk menggerakkan turbin secara terus menerus.
3. Prinsipnya setelah turbin diputar sebanyak 1 kali, kutub positif magnet di luar akan menarik kutub selatan magnet pada turbin.
4. Saat magnet tertarik, magnet turbin tidak secara langsung tepat berhenti  di kutub utara magnet luar, tetapi akan bergerak sedikit melewatinya, saat magnet generator melewati kutub utara
5. Kutub selatan pada magnet luar akan mendorong kembali turbin, begitu juga kedua magnet luar yang lainnya bekerja, sehingga turbin akan bergerak secara terus-menerus dan menghasilkan energy

3.3       ANALISIS

1. Setelah turbin diputar sekali, kutub utara agnet yang berada di luar turbin akan menarik kutub selatan pada magnet turbin, sehingga turbin akan terus berputar dan menghasilkan energi.
2. Sifat kemagnetan dari magnet permanen tidak akan habis, kecuali dibanting, dipukul-pukul, dibakar dan di letakkan pada solenoida, sehingga turbin akan terus berputar.

3.4       KELEBIHAN

-          Tidak membutuhkan bahan bakar

-          Tingkat efisiensi yang tinggi

-          Tidak perlu perawatan

-          Tidak menimbulkan polusi suara

BAB IV

KESIMPULAN

4.1       Kesimpulan

Jadi berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa medan magnet dapat dijadikan suatu inovasi baru sebagai sarana untuk menghasilkan energi listrik, yaitu dengan memanfaatkan gaya dorong antar kutub magnet sehingga dapat menggerakkan turbin generator.