Kamis, 30 Agustus 2012

Gambar-gambar Gelombang Elektromagnetik




Model perambatan gelombang



 Komponen gelobambang elektromagnetik



Gelombang datang dengan sudut θI



Gelombang elektromagnetik pada batas antar medium non-konduktor



                   



Kurva rasio amplitudo gelombang refleksi,EoR dan gelombang transmisi, EoT terhadap gelombang datang, EoI dengan ǫ1 = 5 dan ǫ2 = 25


Kurva koefisien refleksi dan transmisi dengan ǫ1 = 5 dan ǫ2 = 25




Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik

Pemanfaatan yang sangat populer adalah untuk pengecekan aluminum alloy xang umum digunakan untuk bahan baku pesawat terbang. Proses pembuatan bahan ini harus dikontrol secara ketat berdasarkan komposisi dai campuran dan proses pemanasannya. karakteristik campuran yang berubah pada proses pemanasan tersebut dapat diamati dengan elektromagnetik testing. Deteksi kerusakan pada saat overhaul pesawat terbang juga dapat dilakukan. Selain itu pengukuran ketebalan bahan pelapis juga dapat ditentukan dengan elektromagnetik testing. Seiring dengan kemajuan teknologi, aplikasi elektromagnetik testing semakin luas penggunaannya. Semua test tersebut berdasarkan interaksi elektromagnetik pada material. Setiap material mempunyai karakteristik secara magnetik maupun electrik yang berbeda. Diskontinuitas material karena adanya campuran material, proses pencampuran dengan pemanasan yang tidak sempurna, retakan, korosi ataupun berbagai diskontinuitas lainnya menyebabkan perubahan pada parameter elektromagnetik yang digunakan untuk pengukuran. Hal ini yang mendasari ide penggunaan elektromagnetik testing untuk pengetesan berbagai material. Pada frekuensi tinggi khususnya gelombang mikro pengembangan aplikasi non destructive testing juga sangat pesat. 

Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik

Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan, Hertz berhasil mengukur bahwa radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100 MHz) yang dibangkitkan memiliki kecepatan rambat sesuai dengan nilai yang diramalkan oleh Maxwell. Di samping itu, eksperimen Hertz ini juga menunjukkan sifat-sifat gelombang dari cahaya, yaitu pemantuan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi. Dengan demikian, hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti kebenarannya melalui eksperimen Hertz. Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik yaitu:
a. Dapat merambat dalam ruang hampa,
b. Merupakan gelombang transversal,
c. Dapat mengalami polarisasi,
d. Dapat mengalami pemantulan (refleksi),
e. Dapat mengalami pembiasan (refraksi),
f. Dapat mengalami interferensi,
g. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi),
h. Merambat dalam arah lurus.Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maxwell,
    kecepatan gelombang elektromagnetik diruang hampa adalah sebesar 3 x 10m/s yang
    nilainya sama dengan laju cahaya terukur.

Konsep Dasar Gelombang Elektromagnetik

Perkembangan teori, prinsip, dan konsep gelombang elektromagnetik menghasilkan teknologi tentang gelombang elektromagnetik yang bermanfaat. Aplikasi gelombang elektromagnetik pada berbagai bidang memungkinkan manusia berbuat banyak. Diantaranya bidang telekomunikasi antar wilayah global, bahkan menembus ruang angkasa. Peranan satelit komunikasi relai yang menangkap gelombang elektromagnetik dan memantulkannya kembali bermanfaat bagi penyiaran gelombang TV, gelombang radio dan gelombang mikro. Dalam bab ini kamu akan memperdalam spektrum dan aplikasi gelombang elektromagnetik.

Penelaahan dalam jangka waktu lama dari gelombang elektromagnetik seiring penyelidikan tentang cahaya mendatangkan pemahaman benar tentang hakekat gelombang elektromagnetik. Spektrum gelombang elektromagnetik telah berhasil dipetakan antara lain terdiri dari sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, sinar inframerah, gelombang mikro, gelombang radar, gelombang TV, dan gelombang radio.Masing-masing memiliki karakteristik yang spesifik dan memiliki kegunaan tertentu.

Induksi Elektromagnetik

-GGL Induksi-
Michael Faraday (1791-1867), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris, membuat hipotesis (dugaan) bahwa medan magnet seharusnya dapat menimbulkan arus listrik. Untuk membuktikan kebenaran hipotesis Faraday.


Berdasarkan percobaan, ditunjukkan bahwa gerakan magnet di dalam kumparan menyebabkan jarum galvanometer menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan mendekati kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kanan. Jika magnet diam dalam kumparan, jarum galvanometer tidak menyimpang. Jika kutub utara magnet digerakkan menjauhi kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke kiri. Penyimpangan jarum galvanometer tersebut menunjukkan bahwa pada kedua ujung kumparan terdapat arus listrik. Peristiwa timbulnya arus listrik seperti itulah yang disebut induksi elektromagnetik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung kumparan disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi. 
Terjadinya GGL induksi dapat dijelaskan seperti berikut. Jika kutub utara magnet didekatkan ke kumparan. Jumlah garis gaya yang masuk kumparan makin banyak. Perubahan jumlah garis gaya itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan jarum galvanometer. Hal yang sama juga akan terjadi jika magnet digerakkan keluar dari kumparan. Akan tetapi, arah simpangan jarum galvanometer berlawanan dengan penyimpangan semula. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penyebab timbulnya GGL induksi adalah perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan.


Menurut Faraday, besar GGL induksi pada kedua ujung kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi kumparan. Artinya, makin cepat terjadinya perubahan fluks magnetik, makin besar GGL induksi yang timbul. Adapun yang dimaksud fluks magnetik adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.
Berkebalikan dengan motor listrik, generator adalah mesin yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.


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).


-Generator-
Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda. Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday. 

-Transformator-
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.

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.

Rangkaian Gelombang Elektromagnetik




























Contoh Rangkaian Gelombang Elektromagnetik

Rangkaian Pendeteksi Ponsel
Rangkaian pendeteksi ponsel ini berupa transmisi mobile ukuran saku yang  dapat merasakan kehadiran ponsel aktif dari jarak satu setengah meter. Sehingga dapat digunakan untuk mencegah penggunaan ponsel di ruang pemeriksaan, ruang rahasia, dan lain-lain.  Hal ini juga berguna untuk mendeteksi penggunaan telepon selular untuk memata-matai dan transmisi video yang tidak sah. 


Rangkaian Suara Cahaya
Rangkaian suara cahaya adalah rangkaian eksperimental yang mengkonversi cahaya menjadi suara. Perangkat ini menggunakan sel surya sebagai input transduser, merintangi arus DC yang dihasilkan oleh sel surya, tapi menguatkan cahaya yang diterima oleh sel surya. Sinar matahari, cahaya bulan, cahaya obor menghasilkan semua suara yang diperkuat oleh pesawat ini.

Rangkaian Power Amplifier RF FM 300W

Rangkaian Power Amplifier RF FM 300W. Radio frequency (RF) mengarah kepada gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang yang biasa digunakan pada  radio communication. Gelombang radio diklasifikasikan menurut frekuensinya, yang  diukur dalam Kilo Hertz, Mega Hertz, atau Giga Hertz.

Rangkaian Detektor Petir
Rangkaian Detektor Petir. Petir adalah suatu fenomena alam, yang pembentukannya berasal dari terpisahnya muatan di dalam awan cumulonimbus (yang terbentuk akibat adanya pergerakan udara keatas akibat panas dari permukaan laut serta adanya udara yang lembab). Umumnya muatan negatif terkumpul dibagian bawah dan ini menyebabkan terinduksinya muatan positif di atas permukaan tanah. 

Rangkaian Pendeteksi Radiasi
Rangkaian Pendeteksi Radiasi. Radiasi adalah pemancaran dan perambatan gelombang yang membawa tenaga melalui ruang atau antara, misal pemancaran dan perambatan gelombang elektromagnetik, gelombang bunyi,gelombang lenting, penyinaran. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa radiasi bukan hanya radiasi nuklir, tetapi juga radiasi lain seperti gelombang radio, gelombang televisi, pancaran sinar matahari, dan lain-lain.

Rangkaian Pemancar dan Penerima Laser
Rangkaian pemancar dan penerima laser. Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of  Radiation) merupakan mekanisme suatu alat yang memancarkan radiasi elektromagnetik, biasanya dalam bentuk cahaya yang tidak dapat dilihat dengan mata normal, melalui proses pancaran terstimulasi. Pancaran laser biasanya tunggal, memancarkan foton dalam pancaran koheren. Laser juga dapat dikatakan efek dari mekanika kuantum. 

Rangkaian Pemancar TV Sederhana
Rangkaian pemancar TV Sederhana merupakan proyek kita kali ini. Fungsi pemancar TV adalah mengubah gambar dan suara menjadi gelombang elektromagnetik yang akan ditangkap oleh penerima televisi. Pada dasarnya sebuah pemancar televisi terdiri atas pemancar video dan pemancar audio secara terpisah. Kedua pemncar ini masing-masing untuk program gambar dan program suara. 

Rangkaian Penerima Ultrasonik
Rangkaian penerima ultrasonik sebenarnya mempunyai cara kerja yang cukup sederhana. Dimana tidak ada sistem modulasi atau pengiriman data yang diterapkan. Rangkaian penerima ini hanya difungsikan untuk mengaktifkan relay pada saat adanya pancaran sinyal ultrasonik dari rangkaian pemancar. Beban yang akan Anda saklarkan terserah Anda, karena sudah berada di luar sistem rangkaian.

Rangkaian Transceiver 144 MHz
Rangkaian Transceiver 144 MHz. Rasanya kurang pas apabila di dalam blog/web site ini tidak dimuat pula transceiver untuk frekuensi 144 MHz (gelombang 2 meter). Barangkali sering kali kita dengar istilah 2 meter band / radio dua meter dalam percakapan melalui komunikasi radio, apa maksudnya ? Dua meter yang dimaksud adalah panjang suatu gelombang elektromagnetik.

Rangkaian Mikrofon Tanpa Kabel
Rangkaian mikrofon tanpa kabel adalah suatu rangkaian elektronik yang berfungsi mengubah gelombang suara menjadi gelombang listrik lalu dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetik, gelombang ini kemudian ditangkap oleh suatu rangkaian penerima yang mengubahnya menjadi gelombang suara kembali. Pada dasarnya prinsip kerja dari rangkaian peralatan wireless adalah sama, khususnya peralatan wireless yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik.

Rangkaian Pemancar Radio FM
Rangkaian pemancar radio FM ini merupakan pemancar FM mini dengan jangkauan siar sekitar 300-400 meter. Bila menggunakan tegangan kerja 9 volt maka daya pancar sekitar 300 meter dan bila menggunakan tegangan kerja 12 volt maka jangkauan sekitar 400-450 meter, tergantung dari antena yang Anda gunakan. Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal .