Bagaimana prinsip kerja alat pada gambar berikut berkaitan dengan prinsip bimetal

SeputarIlmu.Com – Tahukah kamu, bagaimana prinsip kerja dari alarm kebakaran? Alarm kebakaran merupakan salah satu alat yang menerapkan prinsip pemuaian zat. Selain alarm kebakaran, masih banyak lagi alat-alat yang prinsip kerjanya menerapkan prinsip pemuaian zat, seperti termometer bimetal dan termostat. Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai bimetal dan contoh alat-alat yang menggunakan prinsip kerja bimetal. Simak ulasan berikut ini!

Pengertian Bimetal

Bimetal adalah gabungan dua jenis batang logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda dan digabungkan dengan cara dilas, kemudian dipanaskan. Logam yang memiliki koefisien muai lebih besar akan lebih cepat memuai. Bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Sebagai contoh, batang tembaga dan besi yang digabungkan untuk dijadikan bimetal. Jika dipanaskan, gabungan logam tersebut melengkung ke arah besi. Tembaga akan lebih cepat bertambah panjang daripada besi.

Akibatnya, pertambahan panjang tembaga mendorong logam besi hingga melengkung. Ketika didinginkan, gabungan batang logam lurus kembali. Jika didinginkan lebih lanjut, gabungan logam akan melengkung ke arah tembaga karna tembaga mengalami penyusutan panjang lebih cepat daripada besi. Pembengkokan bimetal dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya, termometer bimetal, termostat bimetal, saklar alarm bimetal dan lainnya.

Sifat-Sifat Bimetal Atau Cara Cerja Bimetal

• Jika bimetal dipanaskan, maka bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muainya lebih kecil.
• Sebaliknya, jika bimetal didinginkan, maka bimetal akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muainya lebih besar.

Contoh Bimetal

Berikut adalah contoh alat-alat teknologi yang menggunakan prinsip kerja bimetal antara lain

1. Termometer Bimetal

Sifat bimetal yang peka terhadap perubahan suhu dapat digunakan untuk membuat termometer bimetal. Inti termometer bimetal adalah sebuah keping bimetal berbentuk melengkung. Salah satu ujungnya dibuat tetap dan ujung lain dihubungkan dengan jarum penunjuk skala. Ketika suhu naik, kelengkungan keping bimetal bertambah. Bertambahnya kelengkungan ini menyebabkan jarum penunjuk bergerak pada skala tertentu. Skala ini menyatakan nilai suhu pada saat itu.

2. Termostat Bimetal

Termostat adalah alat yang digunakan untuk mempertahankan suhu yang sama tanpa membuatnya menjadi terlalu panas atau terlalu dingin. Contohnya seperti termostat pada setrika listrik. Listrik mengalir melalui sebuah keping logam dan keping bimetal menuju ke elemen pemanas. Ketika setrika mulai panas, bimetal mulai sedikit melengkung. Pada suhu tertentu bimetal melengkung cukup besar sehingga aliran listrik terputus. Ketika aliran listrik putus suhu setrika perlahan turun dan bimetal perlahan-lahan kembali lurus. Saat bimetal sudah lurus, listrik kembali mengalir dan suhu setrika akan naik lagi. Demikian seterusnya.

3. Saklar Alarm Bimetal

Pada gedung-gedung modern keping bimetal dapat digunakan sebagai saklar alarm kebakaran. Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan naik. Keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi.

4. Pemasangan Jaringan Listrik Dan Telepon

Kabel listrik atau telepon harus dipasang kendur dari satu tiang ke tiang lain. Jika suhu turun pada saat hari dingin, kawat akan menyusut hingga panjangnya berkurang. Jika tidak dipasang kendur, penyusutan panjang dapat menyebabkan kabel putus.

5. Pemasangan Bingkai Besi Pada Roda Pedati

Pada keadaan biasa ukuran bingkai besi sedikit lebih kecil daripada tempatnya sehingga tidak mungkin dipasang secara langsung. Bingkai besi dipanaskan terlebih dahulu hingga memuai. Akibatnya, ukuran bingkai menjadi lebih besar daripada tempatnya sehingga bingkai mudah dipasang. Ketika suhu mendingin, ukuran bingkai kembali mengecil sehingga dapat terpasang kuat pada tempatnya.

6. Lampu Sen Mobil dan Motor

Lampu sen berkedap-kedip karena terhubung-terputusnya kontak akibat gerakkan bimetal. Gerakan logam bimetal secara bergantian menyebabkan hambatan listrik besar sehingga lampu padam dan menyebabkan hambatan listrik kecil sehingga lampu menyala.

Itulah ulasan mengenai √ Bimetal : Pengertian, Prinsip, Sifat,  Contoh & Cara Kerjanya Lengkap. Semoga apa yang telah diulas diatas dapat bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terima kasih.

Baca juga Artikel Lainnya :

Sebelum mengetahui cara kerja bimetal, Anda harus tahu konsep pemuaian khususnya pemuaian panjang. Akan tetapi Anda juga harus tahu apa pengertian bimetal.

Pengertian Bimetal

Bimetal terdiri dua kata yakni “bi” yang artinya dua dan “metal” yang artinya logam. Jadi, bimetal merupakan dua keping logam yang disatukan atau dikeling dan memiliki muai panjang berbeda. Dua logam yang dikeling disebut dengan keping bimetal. 

Prinsip Kerja Bimetal

Prinsip kerja bimetal menggunakan konsep pemuaian, khususnya muai panjang. Jadi, bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal dipanaskan atau dinaikan suhunya, maka akan melengkung ke arah logam yang memiliki angka koefisien muai panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya besar.

Berdasarkan prinsip kerja tersebut, bimetal dipakai sebagai termostat. Termostat merupakan alat yang memiliki berfungsi ganda yakni sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu. Sebagai saklar otomatis biasanya digunakan pada setrika listrik, almari es, bel listrik, alarm kebakaran, lampu sen mobil atau motor, rice cooker, oven dan lain-lain. Apabila sudah sampai batas panas yang diinginkan maka bimetal akan melengkung memutuskan aliran arus listrik dan alat kembali dingin bimetal akan lurus menghubungkan arus lagi, seperti gambar di bawah ini. 

Sebagai pengatur suhu atau dikenal dengan nama thermometer logam, dimana melengkungnya logam dapat diberi skala sehingga setiap kenaikan lengkungan dapat digunakan untuk menunjukkan kenaikan suhu.

Selain sebagai saklar otomatis dan pengatur suhu, bimetal digunakan sebagai alat sensor panas otomatis pada alaram kebakaran. Apabila terjadi kebakaran dan suhu di sekitar panas (bimetal panas ) maka bimetal akan melengkung menghubungkan arus listrik yang terhubung pada alarm. Ketika alarm berbunyi petugas segera dapat mengetahui dan dapat segera menangani agar tidak terjadi kebakaran. Skema prinsip kerja sensor panas adalah sebagai berikut.

Demikian pengertian, prinsip kerja dan contoh penerapan bimetal dalam kehidupan sehari-hari.

Related Posts :

Bimetal terdiri dua kata yakni “bi” yang artinya dua dan “metal” yang artinya logam. Jadi, bimetal adalah dua keping logam yang disatukan atau dikeling dan memiliki muai panjang berbeda. Dua logam yang dikeling disebut dengan keping bimetal.

Misalnya antara besi dan aluminium seperti gambar di atas, di mana besi mempunyai koefisien muai panjang 11 x 10 –6 /°C dan aluminium mempunyai koefisien muai panjang 25 x 10 –6 /°C. Bagaimana prinsip kerja bimetal?

Rumus Bimatel

ΔL = ℓo a ΔT

Prinsip kerja bimetal menggunakan konsep pemuaian, khususnya muai panjang. Jadi, bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal dipanaskan atau dinaikan suhunya, maka akan melengkung ke arah logam yang memiliki angka koefisien muai panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya besar.

Berdasarkan prinsip kerja tersebut, bimetal dipakai sebagai termostat. Termostat merupakan alat yang memiliki berfungsi ganda yakni sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu. Sebagai saklar otomatis biasanya digunakan pada setrika listrik, almari es, bel listrik, alarm kebakaran, lampu sen mobil atau motor, rice cooker, oven dan lain-lain. Apabila sudah sampai batas panas yang diinginkan maka bimetal akan melengkung memutuskan aliran arus listrik dan alat kembali dingin bimetal akan lurus menghubungkan arus lagi, seperti gambar di bawah ini.

Sebagai pengatur suhu atau dikenal dengan nama thermometer logam, dimana melengkungnya logam dapat diberi skala sehingga setiap kenaikan lengkungan dapat digunakan untuk menunjukkan kenaikan suhu.

Selain sebagai saklar otomatis dan pengatur suhu, bimetal digunakan sebagai alat sensor panas otomatis pada alaram kebakaran. Apabila terjadi kebakaran dan suhu di sekitar panas (bimetal panas ) maka bimetal akan melengkung menghubungkan arus listrik yang terhubung pada alarm. Ketika alarm berbunyi petugas segera dapat mengetahui dan dapat segera menangani agar tidak terjadi kebakaran. Skema prinsip kerja sensor panas adalah sebagai berikut.

Berikut ini terdapat beberapa aplikasi sensor bimetal, terdiri atas:

Apabila sudah sampai batas panas yang diinginkan maka bimetal akan melengkung dan memutuskan aliran arus listrik dan alat kembali dingin bimetal akan lurus menghubungkan arus lagi.

Salah satu aplikasi dari Bimetallic temperature sensor ini adalah pada setrikaan listrik pada setrika jika suhu melebihi batas yang telah ditentukan maka setrika akan mati sendiri dan akan ada bunyi “tik”, itu sebenarnya adalah Bimetallic temperature sensor yang sedang melengkung. Disini bimetal berfungsi sebagai saklar suhu otomatis yang akan memutus kontak listrik jika suhu setrika melebihi batas yang ditentukan.

Apabila terjadi kebakaran dan suhu disekitar panas maka bimetal akan melengkung menghubungkan arus listrik yang terhubung pada alarm.

Berikut ini terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan bimetal, terdiri atas:

1. Kelebihan Bimetal

• Tahan dari goncangan
• Tidak mudah terbakar
• Harganya relatif Murah
• Tahan lama, awet dan mudah dikalibrasikan.
• Dapat digunakan untuk termograf

2. Kekurangan Bimetal

1. Memerlukan kalibrasi sering untuk menjaga akurasi
2. Respon terhadap perubahan suhu lambat
3. Kurang akurat

Berikut ini terdapat beberapa contoh bimetal, terdiri atas:

1) Jika sebuah keping bimetal didinginkan maka yang terjadi adalah…

1. Melengkung secara berlawanan
2. Melengkung kearah logam yang koefisien muai lebih besar
3. Melengkung ke arah logam yang koefisien muai lebih kecil
4. Bertambah panjang dengan arah tetap lurus.

Pembahasan

Bimetal jika didinginkan akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih besar.

2) Perhatikan gambar berikut! Bimetal terdiri logam P dan logam Q dipanaskan.

Kesimpulan yang bisa diambil adalah….

• Koefisien muai P sama dengan Q
• Koefisien muai P lebih besar dari Q
• Koefisien muai P lebih kecil dari Q
• Koefisien muai P bisa lebih besar atau lebih kecil dari Q

Pembahasan

Bimetal jika dipanasi akan melengkung ke arah logam dengan koefisien muai lebih kecil, bimetal melengkung ke arah logam Q, sehingga koefisien muai logam Q lebih kecil dari logam P, atau koefisien muai logam P lebih besar dari logam Q.

3) Pada suatu percobaan, dua bimetal I dan II tersusun oleh tiga jenis logam 1, 2, 3.

Ketika dipanaskan kedua bimetal melengkung dengan arah tampak seperti gambar. Berdasarkan data tersebut, empat orang siswa memberikan pendapat sebagai berikut:

Pendapat yang benar disampaikan oleh siswa ….

A. A dan B

B. A dan D

C. B dan C

D. C dan D

Pembahasan

Bimeta jika dipanaskan akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih kecil. Dari percobaan pada soal disimpulkan :

Koefisien muai logam 1 < koefisien muai logam 2

Koefisien muai logam 2 < koefisien muai logam 3

Urutan dari kecil ke besar : 1, 2, 3 –>anak C

Urutan dari besar ke kecil : 3, 2, 1 –>anak B

Demikianlah pembahasan mengenai Pengertian Bimetal – Rumus, Prinsip Kerja, Aplikasi, Kelebihan, Kekurangan dan Contoh semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂 🙂 🙂

Baca Artikel Lainnya:

1. Panel Listrik adalah
2. Termometer adalah
3. Titik Didih
4. Konfigurasi Elektron

Mungkin Dibawah Ini yang Kamu Butuhkan