Membuat Generator Van De Graff Ukuran Besar

Assalaamualaikum….

Halo rekan2  semua  apa khabar…?  Semoga sehat wal afiat dan dalam lindungan Allah swt.

    Sesuai judul diatas,kali ini posting tertuju pada pelajar,namun bukan berarti yang bukan pelajar tidak boleh ikut baca hehehehe…..

Beberapa waktu lalu saya kembali diminta bantuan oleh mahasiswa prodi fisika STKIP PGRI Lubuklinggau untuk membuat Generator Van De Graff sebagai pembelajaran ilmu fisika terapan.

Mungkin kalian masih ingat pelajaran fisika di SMP tentang generator  van de graff ini,yaitu konsep listrik statik atau listrik yang di timbulkan dari gesekan benda yang bersifat penyekat atau isolator,namun disini kita tidak membahas soal gesek –menggesek sebagai cara kerja generator ini tapi kita akan bahas cara membuatnya.

   Generator van de graff yang saya buat ini menggunakan alat tambahan penguat berupa induktor yang menghasilkan tegangan tinggi yang disemprotkan pada pita/belt dengan tujuan agar muatan yang dihasilkan pada bola logam menjadi lebih besar sehingga tidak hanya mampu menarik serpihan kertas namun juga jika dipegang dapat membuat rambut berdiri.walaupun seharusnya muatan yang dihasilkan generator van de graff adalah murni gesekan dari benda isolator tanpa tambahan penguat seperti yang saya sebutkan diatas,namun karena keterbatasan material maka sistem penguat itu pun digunakan,meski kurang sesuai dengan azas generator van de graff,namun dengan adanya tambahan penguat ini,sekaligus untuk mengetahui perbedaan antara menggunakan tambahan penguat dan tidak menggunakan penguat,sebab jika generator van de graff yang  umum pasti para mahasiswa telah memahaminya dan telah banyak dari kakak tingkat mereka yang telah membuatnya,dan disinilan justru keunikan perbedaanya,dalam hal ini rangkaian penguat menggunakan sakelar on/off jadi dapat diketahui perbedaanya.
oleh karena banyak hal yang mempengaruhi besarnya muatan yang dihasilkan antara lain bahan material yang mungkin masih agak bersifat penghantar dan juga suhu kelembaban udara yang sangat mempengaruhi minimnya muatan yang terkumpul pada bola logam.
    pita/belt yang digunakan pun seharusnya bukan dari bahan karet namun terbuat dari bahan yang tidak mengandung unsur konduktor,misal kain vinyl atau juga kain wol, sedangkan roda pulley terbuat dari bahan porselen yang di bubut.namun sekali lagi karena keterbatasan material,dan pembuatan generator ini semata bertujuan untuk pembelajaran,bukan untuk pameran forum ilmiah ataupun diperjual belikan.jadi meskipun agak sedikit berbeda konstruksi namun sama sekali tidak bermaksud untuk tidak taat pada azas generator van de graff sesungguhnya.

   Adapun bahan-bahan material yang dibutuhkan antara lain:

1.pipa paralon diameter 4 inch sepanjang 50cm.

2.baskom stainless diameter 12 inch 2 buah untuk dijadikan bola logam.

3.karet untuk jok.

4.pipa pvc/paralon diameter 1 inch 20cm.

5.dop/tutup paralon diameter 1inch

6.baut 14mm beserta mur sebanyak 4buah sebagai tiang penyangga.

7.shock paralon 4inch.

8.plat seng untuk sisir elektroda.

9.trafo adaptor 2 amper CT.

10.flyback TV no:FCK14A006 yang biasanya dipakai di tv Polytron.

11.transistor D1555.

12.dioda 2 amper 4 buah

13.elco 160v/100uf

14.PCB lubang

15.kabel+stecker listrik

16.motor/dinamo kipas angin 60watt sebagai penggerak pita.

17.dudukan isolator dari papan 3cm,ukuran 25x25cm dan 25x35cm.

18.kawat diameter 3mm sebagai as roda pulley.

Nah berikut kita mulai bekerja membuatnya,pertama kita lubangi dulu salah satu baskom stainless bagian bawahnya menggunakan pahat besi dan palu seukuran paralon 4inch,setelah itu lubangi pula  bagian bibir baskom dengan paku dan palu untuk lubang baut yang nantinya ke-2 baskom akan disatukan dan dibaut hingga menyerupai bola.

Selanjutnya kita buat roda pulley dari pipa paralon 1inch dan dop/penutupnya,panjangnya kita sesuaikan dengan diameter paralon yang 4 inch,dan lubangi  ke-2 dop untuk nantinya sebagai lubang bagi as nya,dan lubangi pula paralon yang 4 inch bagian atas untuk lubang as roda pulley.

Setelah roda pulley yang atas terpasang,sekarang kita akan memasang baskom stainless yang tadi dilubangi bagian bawahnya,dan kita pasang ke paralon yang telah kita pasang roda pulley tadi,lalu dilem dengan lem plastic stell/epoxy.

Berikutnya kita pasang sisir logam/elektroda yang kita buat dari plat seng dan dibentuk seperti mata gergaji menggunakan gunting seng,dan pasang seperti pada gambarlalu dilem atau dibaut agar kuat,dan sisir logam itu kita hubungkan ke baskom stainless dengan seutas kabel.

Kemudian kita buat roda pulley 1 buah lagi seperti yang sebelumya,namun yang ini kita pasang pada as motor/dinamo kipas angin,pasang untuk tempat baut bagi dinamo dan disini saya gunakan dari bekas trafo.selanjutnya pasang dinamo dan dibaut agar kencang,namun sebelumnya pastikan ke-2 roda pulley lurus antara yang atas dan yang bawah.

Selanjutnya kita rangkai dudukan isolator dari papan berikut baut dan murnya seperti pada gambar,dan masukkan paralon 4 inch tadi pada shock dan dilem dengan lem paralon atau lem alteco.

    Tahap berikutnya kita akan membuat pita/belt dari karet jok,disini saya buat dengan lebar 6cm sesuai dengan panjang roda pulley nya,kemudian pasang karet jok itu seperti pada gambar lau untuk ujung sambungan nya dilem dengan lem aibon.

Kemudian pasang kabel stecker listrik dan hubungkan pada kutub-kutub dinamo,setelah beres lalu kita coba nyalakan dengan menghubungkan stecker ke sumber listrik PLN,dan pastikan pita dari karet jok berputar dengan baik,jika pita kurang kencang atau terlalu kencang kita dapat mengatur posisi dudukan isolator bagian atas dengan menaik turunkan dan stel dengan ke-4 mur pada baut tiang penyangga.dan pastikan pula ujung sisir logam bagian atas bersentuhan dan bergesekan dengan pita saat alat dinyalakan.

Setelah itu kita pasang baskom stainless yang satunya dan di baut agar kencang,sampai disini bila alat kita nyalakan  maka pada bola logam dari baskom akan terkumpul muatan listrik,karena fungsi bola logam ini sebagai pengumpul muatan positif dengan kapasitan sekitar 12pf.

Namun muatan yang terkumpul ini hanya dapat menarik serpihan-serpihan kertas kecil saja dan belum mampu untuk membuat rambut berdiri. Untuk itu kita gunakan rangkaian penuat dari flyback tv dengan skema seperti pada gambar,lalu kita hubungkan kabel anoda (merah) ke sisir logam satu lagi dan pasng pada papan isolator seperti pada gambar.

 dan ini adalah skema dari rangkaian penguat yang kita gunakan,dan untuk catu daya bagi rangkaian ini kita ambil dari trafo 2 amper ct seperti pada gambar diatas dan kita ambil dari tegangan sekunder 18volt,sehingga tegangan DC setelah melewati dioda penyearah menjadi sekitar 30volt.

namun sebelum rangkaian penguat ini kita pasang sebaiknya kita test dulu agar dapat kita ketahui bekerja atau tidaknya rangkaian ini seperti pada gambar dibawah.

Perhatikan ujung kabel merah menyemburkan lidah api/corona pertanda rangkaian bekerja,dan ingat!!! lidah api itu adalah tegangan yang sangat tinggi sekitar 15 kilovolt,jangan sampai kontak/tersentuh dengan tubuh,sebab jika tubuh tersentuh tegangan setinggi itu maka akan terpental dan tentu sangat berbahaya.

Jadi harap hati-hati sekali didalam mempraktekkan nya,sebab saya tidak bertanggung jawab jika terjadi hal-hal yang tidak di inginkan.

 Dan inilah hasil akhir dari kinerja Generator Van De Graff,lihat rambut cewek ini berdiri saat ke-2 tangan nya memegang bola logam,dan pastinya cewek ini duduk diatas kusi plastik dan tubuhnya sama sekali tidak terhubung dengan bumi,kecuali lewat kursi plastik.sebab jika bola itu dipegang sedangkan kaki menginjak lantai maka rambut tidak akan berdiri,karena seluruh muatan yang dihasilkan generator akan netral ke bumi.

Nah demikianlah untuk posting kali ini dan semoga ada manfaatnya khususnya bagi rekan2 pelajar maupun mahasiswa yang mungkin sedang mencari referensi untuk tugas kuliahnya.