MAKALAH BAHAN LISTRIK

MAKALAH BAHAN LISTRIK SUPERKONDUKTOR, MAGNET DAN NUKLIR Disusun oleh: Eggie Yayang Dewangga Rilangi F1B016025 UNIVERSITAS MATARAM 2018 BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Superkonduktor masih menjadi topik yang hangat dikaji, mengingat besarnya sumbangan yang akan diberikan apabila suhu kritis yang akan dicapai sudah mendekati suhu ruang. Namun dewasa ini para peneliti masih dipermasalahkan dengan beberapa macam tantangan. Khusus superkonduktor sistem Bismuth yang terdiri atas tiga fase Tc-rendah 2201 (30K), fase Tc-rendah 2212 (80K), dan fase Tc-tinggi 2223 (110K) dalam menghasilkan sampel dengan kualitas semurni mungkin. Sintesis fase tunggal atau kristal tunggal superkonduktor sistem bismuth, khususnya fase suhu tinggi (fase 2223) yang mempunyai suhu kritis sekitar 110K, masih sangat susah. Hal ini disebabkan jangkauan suhu pembentukan superkonduktor fase 2223 sangat pendek, yaitu berkisar antara 8350 C sampai 8570 C seperti yang telah dilaporkan oleh Strobel dan kawan-kawan. Beberapa upaya yang telah dilakukan untuk memperoleh fase tunggal atau kristal tunggal superkonduktor fase 2223, seperti penggunaan doping Pb dan doping Sb, penggunaan fluks (Bi2O3, KCl, dan NaCl). Disamping itu juga dilakukan dengan mengubah beberapa parameter pemrosesan seperti variasi komposisi awal seperti yang dilaporkan oleh Satoshi dan kawan-kawan dan variasi suhu sintering. Namun semua penelitian tersebut belum mampu menghasilkan sampel sesuai dengan yang diharapkan. Di bumi ini tentunya kita tidak asing dengan benda yang bernama magnet. Benda yang memiliki medan magnet dan dua kutub ini dapat menarik benda-benda yang mengandung unsur logam. Kita dapat menemukan magnet dimana saja, misalnya di toko mainan, toko bangunan, bahkan di bumi yang kita pijak ini terdapat sumber medan magnet yang sangat banyak. Pada magnet terdapat dua kutub, yaitu kutub utara yang selalu mengarah ke utara dan kutub selatan yang selalu mengarah ke selatan. Dan tak jarang kita juga bisa menemukan magnet di dalam alat-alat elektronik. Biasanya kita melihat magnet dalam berbagai bentuk, contohnya magnet U (sepatu kuda), magnet batang, magnet lingkaran, magnet jarum (kompas), dll. Namun sebenarnya magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet sebenarnya tidak hanya berupa magnet batang, jarum, lingkaran, dll yang biasa kita lihat pada umumnya. Tetapi magnet juga bisa dibuat dengan cara sederhana dan tidak membutuhkan bahan-naha tertentu yang rumit seperti pada pembuatan magnet buatan. Kita hanya membutuhkan bahan-bahan sederhana yang ada di sekitar kita, dan cara pembuatannya pun tak serumit magnet buatan pabrik.  Selain itu magnet juga sangat berguna bagi manusia. Misalnya saat kita tersesat di hutan kita dapat menggunakan kompas sebagai penunjuk jalan, dalam hal ini magnet juga ikut berperan penting. Magnet kulkas digunakan untuk menyimpan catatan di pintu kulkas. Tidak hanya itu, magnet juga sangat berguna dalam dunia kesehatan. Sejak dulu magnet sudah digunakan dalam dunia pengobatan, terutama dalam pengobatan alami (Naturopathy). Selain karena murah, hanya dengan satu set magnetic terbukti sangat bermanfaat bagi seluruh anggota keluarga (tidak hanya untuk pengobatan, tapi juga untuk hidup sehat alami). Energi telah ambil peranan penting dalam setiap aktivitas makhluk hidupterutama manusia sejak manusia pertama diciptakan oleh Allah swt. Dalamlevel yang terendah pun manusia sangat bergantung dari ketersediaanenergi dalam tubuhnya seperti untuk begerak, dalah konteks ini energimanusia dapat diperoleh dari makanan yang di konsumsinya. Dan untukyang lebih kompleks lagi seperti untuk transportasi manusia sangatbergantung dari ketersediaan energi di luar tubuhnya yang biasanyadiperoleh dari dari bahan tambang yang berasal dari fosil.Penggunaan energi yang berasal dari fosil saat ini sudah tidak dapatdiandalkan lagi. Ismail (2009) dalam tulisannya mengatakan “sumber energi fosil saat ini sudah tidak bisa diandalkan secara penuh, ini dikarenakan cadangan minyak bumi yang terkandung di bumi sudah semakin menipis”. Dikeranakan hal ini perlulah kiranya manusia mempersiapkan dirimenghadapi krisis energi ini dengan mencari energi alternatif lainnya, danenergi Nuklir adalah salah satu sumber energi alhternatif yang sangatmenjanjikan. Rumusan Masalah Permasalahan dalam makalah ini dititikberatkan pada masalah mengenai bahan-bahan superkonduktor dan aplikasi bahan-bahan superkonduktor dalam berbagai bidang. Berdasarkan latar belakang makalah ini, maka penyusun membuat suatu rumusan masalah, yaitu : Pengertian SuperkonduksI, magnet dan nuklir Contoh Superkonduktor, magnet dan nuklir Penggunaan Bahan Superkonduktor, magnet dan nuklir Batasan Masalah Hukum Termodinamika I dan Hukum Termodinamika II. Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan paper ini dapat saya bagi menjadi dua: 1.4.1 Tujuan Umum 1. Memberikan penjelasan mengenai bahan-bahan superkonduktor, magnet dan nuklir 2. Penerapan bahan superkonduktor, magnet dan nuklir dalam berbagai bidang 1.3.2 Tujuan Khusus 1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahan Listrik 1.5. Manfaat Makalah ini kami susun dengan maksud agar kita semua dapat mendalami tentang bagaimana prinip kerja superkonduktor, magnet dan nuklir mengetahui apa-apa saja contoh dari superkonduktor, magnet dan nuklir tersebut, serta memahami penggunaan superkonduktor, magnet dan nuklir tersebut. BAB II PEMBAHASAN 2.1. a. Pengertian Superkonduktor Superkonduktivias adalah sebuah fenomena yang terjadi dalam beberapa material pada suhu rendah, dicirikan dengan ketiadaan hambatan listrik dan "dampin" dari medan magnetik interior (efek Meissner). Superkonduktivitas adalah sebuah fenomena mekanika-kuantum yang berbeda dari konduktivitas sempurna. Dalam superkonduktor konvensional, superkonduktivitas disebabkan oleh sebuah gaya tarik antara elektron konduksi tertentu yang meningkat dari pertukaran phonon, yang menyebabkan elektron konduksi memperlihatkan fase superfluid terdiri dari pasangan elektron yang berhubungan. Ada juga sebuah kelas material, dikenal sebagai superkonduktor tidak konvensional, yang memperlihatkan superkonduktivitas tetapi yang ciri fisiknya berlawanan dengan teori superkonduktor konvensional. Apa yang disebut superkonduktor suhu-tinggi superkonduk pada suhu yang jauh lebih tinggi dari yang dimungkinkan menurut teori konvensional (meskipun masih jauh di bawah suhu ruangan.) Sekarang ini tidak ada teori lengkap tentang superkonduktivitas suhu-tinggi. Superkonduktivitas terjadi di berbagai macam material, termasuk unsur sederhana seperti timah dan aluminum, beberapa logam alloy, beberapa semikonduktor di-dop-berat, dan beberapa "compound" keramik berisi bidang atom tembaga dan oksigen. Kelas compound yang terkahir, dikenal sebagai kuprat, adalah superkonduktor suhu-tinggi. Superkonduktivitas tidak terjadi dalam logam mulia seperti emas dan perak, atau di banyak logam ferromagnetik, meskipun ada beberapa material menampilkan baik superkonduktivitas dan ferromagnetisme telah ditemukan tahun-tahun belakangan ini. b. Pengertian magnet Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berartibatu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Medan magnet ini tidak terlihat tetapi bertanggung jawab untuk properti yang paling menonjol dari magnet, yaitu kekuatan yang menarik pada bahan feromagnetik, seperti zat besi, dan menarik atau mengusir magnet lainnya. Magnet bisa dalam wujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. 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. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2  =  1 tesla, yang memengaruhi satu meter persegi c. Pengertian Nuklir Kata nuklir berarti bagian dari atau yang berhubungan dengan nukleus atom (inti atom).. Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei ataupartikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi. Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia. a. Sifat Superkonduktor Superkonduktor pertama kali ditemukan oleh H. Kamerlingh Onnes di Universitas Leiden Belanda pada tahun 1911. Suatu bahan dikatakan Superkonduktor apabila mempunyai sifat-sifat berikut: - Tanpa resistivitas (hambatan nol) untuk semua suhu dibawah suhu kritis. - Medan magnetik di dalam bahan superkonduktor sama dengan nol. Superkonduktivitas suatu bahan akan lenyap bila temperatur bahan lebih tinggi dari suhu kritis, bila bahan berada pada medan magnet yang cukup kuat atau mengalirkan arus dengan kerapatan tinggi. Kekuatan medan magnet kritis (Hc), Rapat arus kritis (Jc), dan Suhu kritis (Tc), merupakan variabel yang paling bergantung satu sama lainnya. Apabila bahan superkonduktor diberi medan magnet luar yang diperbesar, maka pada suatu nilai medan magnet tertentu, sifat superkonduktor tersebut akan hilang. Nilai atau besar medan magnet pada suatu bahan kehilangan sifat superkonduktornya disebut medan magnet kritis (Hc). b. Sifat Magnet Dapat tarik menarik jika kutubnya berbeda Dapat tolak menolak jika kutubnya sama Mampu menarik benda yang terbuat dari logam Gaya tarik terbesar berada di kutubnya Jika digantung bebas maka akan menunjukkan arah kutub utara dan selatan Memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan selatan c. Sifat Nuklir Sifat Nuklir dibagi menjadi 2, yaitu: SIFAT STATIK Muatan listrik Radius inti Massa Energi ikat Momentum angular Paritas Momen dipol magnetik dan kuadropol Energi eksitas SIFAT DINAMIK Peluruhan Probabilitas reaksi 2.3.A. Bahan Superkonduktor Bahan konduktor yang dijumpai sehari-hari, selalu mempunyai resistansi. Hal ini disebabkan bahan-bahan tersebut mempunyai resistivitas. Seperti telah dibahas bahwa resistivitas akan mencapai harga nol pada suhu kritis (TC). Terdapat dua perangkat yang umum menggunakan super konduktor, yaitu : a. Elektromagnet Karena konduktor tidak mempunyai kerugian yang disebabkan resistansi, maka dimungkinkan membuat selenoide dengan super konduktor tanpa kerugian yang menimbulkan panas. Selenoide dengan arus yang sangat kecil pada medan magnet nol untuk kawat yang digunakan memungkinkan membangkitkan sebuah medan magnet tipis dari lilitan. Karena dengan bahan super konduktor memungkinkan membuat elektromagnet yang kuat dengan ukuran yang kecil. Aplikasi dari elektromagnet dengan super konduktor antara lain : komponen Magneto Hidro Dinamik. Beberapa bahan superkonduktor : A Unsur : Li ,Be, Al, Ti ,V, Cr ,Zn ,Ga ,Zr ,Nb, Mo, Tc ,Ru, Rh, Pd, Cd, In, Sn ,La, Hf, Ta, W, Re ,Os, Ir, Pt, Hg, Tl, Pb, Th, Pa, U, Am. b. Elemen Penghubung Karena super konduktor mempunyai Hc dan Tc, maka dalam pemakaian super konduktor sebagai elemen penghubung dapat menggunakan pengaruh salah satu besaran di atas. Artinya suatu gawai penghubung yang menggunakan super konduktor akan dapat berubah sifatnya dari super konduktor menjadi konduktor biasa karena pengubahan suhu atau medan magnet di atas nilai kritisnya. Pemutus arus yang bekerja dipengaruhi oleh magnetik dielektrik Cryotron, misalnya digunakan pada pemutus komputer. B. Bahan Magnet a. Bahan Ferromagnetik : bahan yang ditarik magnet dengan kuat oleh magnet. Contohnya baja, besi, nikel, dan kobalt. b.Bahan Paramagnetik : bahan yang ditarik magnet dengan kuat oleh magnet. Contohnya adalah aluminium, timah, mangan, dan platina. c. Bahan Diamagnetik : bahan yang sedikit menolak jika ditarik oleh magnet. Contohnya adalah seng, bismut, emas, dan natrium klorida. d. Bahan Nonmagnetik : bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Contohnya adalah batu, pasir, kertas, kaca, dan kayu. C. Bahan Nuklir Bahan Pembuat nuklir adalah Uranium. Uranium merupakan unsur radioaktif. Berikut ini adalah pengertian uranium dan cara kerjanya menurut Organisasi Nuklir Dunia atau World Nuclear Assosiation Uranium adalah logam yang sangat berat yang dapat digunakan sebagai sumber berlimpah energi terkonsentrasi. Uranium terjadi pada sebagian besar batu di konsentrasi 2 sampai 4 bagian per juta dan adalah sebagai umum dalam kerak bumi sebagai timah, tungsten dan molybdenum. Uranium terjadi dalam air laut, dan dapat pulih dari lautan. Uranium ditemukan pada tahun 1789 oleh Martin Klaproth, seorang kimiawan Jerman, dalam mineral yang disebut bijih-bijih uranium. Hal ini dinamakan planet Uranus, yang telah ditemukan delapan tahun sebelumnya. Uranium rupanya dibentuk pada supernova sekitar 6,6 miliar tahun yang lalu. Meskipun tidak umum di tata surya, hari ini peluruhan radioaktif yang lambat menyediakan sumber utama panas di dalam bumi, menyebabkan konveksi dan pergeseran benua. Kepadatan tinggi uranium berarti bahwa ia juga menemukan menggunakan dalam keels dari yacht dan sebagai counterweight untuk kontrol permukaan pesawat, serta untuk perisai radiasi. Uranium memiliki titik lebur adalah 1.132 ° C. Simbol kimia untuk uranium adalah U. 2.4. a. Contoh superkoduktor Tabel Bahan Superkonduktor No Bahan Suhu Kritis (Tc)K Tahun Ditemukan 1 Raksa Hg 4,2 1911 2 Timbal Pb                      7,2 1913 3 Niobium nitrida          16,0 1960-an 4 Niobium-3-timah          8,1 1960-an 5 Al0,8Ge0,2Nb3            20,7 1960-an 6 Niobium germanium  23,2 1973 7 Lanthanum barium Tembaga oksida            28 1985 8 Yattrium barium tembaga oksida (1-2-3 atau YBCO) 93 1987 9 Thalium barium kalsium Tembaga oksida            125 - 10 Karbon ( C ) 15 - 11 HgBa2Ca2Cu3O8 164 1995 b. contoh magnet 1.        Magnet tetap Magnet tetap (permanen) tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik). Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada: a.    Magnet neodymium, merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet neodymium  (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo), merupakan sejenis magnet tanah jarang, terbuat dari campuran logam neodymium, b.  Magnet Samarium-Cobalt: salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka, merupakan magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan samarium dan kobalt. c.      Ceramic Magnets  d.     Plastic Magnets e.      Alnico Magnets 2.        Magnet tidak tetap Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet. 3.        Magnet buatan Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet buatan antara lain:       Magnet U          c.   Magnet batang d.  Magnet lingkaran   e.  Magnet jarum (kompas) c. contoh nuklir Bom atom PLTN Dll.  BAB III PENUTUP KESIMPULAN Superkonduktor merupakan bahan material yang memiliki hambatan listrik bernilai nol pada suhu yang sangat rendah. Artinya 2 superkonduktor dapat menghantarkan arus walaupun tanpa adanya sumber tegangan. Karakteristik dari bahan Superkonduktor adalah medan magnet dalam superkonduktor bernilai nol dan mengalami efek meissner. Magnet adalah benda yg bisa menarik benda benda yang ada di sekitarnya, dan perlu kalian tahu bahwa setiap Magnet itu mempunyai Sifat Kemagnetan yakni kemampuan suatu Benda untuk menarik suatu Benda – Benda yg ada disekitarnya. Nukli adalah bagian dari atau yang berhubungan dengan nukleus atom (inti atom).. Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei ataupartikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.  Daftar Pustaka http://www.superconductors.org http://www.kompas.com/kompas-cetak/0201/25/iptek/meng34.htm http://www.pikiran-rakyat.com/cetak/1203/11/cakrawala/lainnya01.htm http://www.gomemorize.com/id/Superkonduktivitas  http://tarunalaut.blogspot.com  http://aguskrisnoblog.wordpress.com  http://okusi.net/garydean/works/PLTN.  Wikipedia UmumGoogle.com tentang Uranium diakses tanggal 15 April 2012