20
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Populasi dan Sampel Penelitian Dalam penulisan skripsi ini, populasi dalam penelitian adalah semua produk
speaker komputer dengan berbagai kualitasnya. Speaker komputer bertindak sebagai subjek penelitian. Sedangkan monitor komputer sebagai objek yang akan diteliti. Speaker komputer yang menghasilkan gelombang elektromagnetik akan mempengaruhi partikelpartikel elektron pada monitor. Dengan mempelajari gelaja-gejala yang dapat ditimbulkan oleh gelombang elektromagnetik, maka dapat kita mempelajari pengaruhnya terhadap kinerja monitor komputer tersebut. Sampel penelitian skripsi ini adalah speaker dan monitor yang digunakan oleh penulis. Speaker dengan kekuatan frekuensi dari 70 Hz sampai 18 kHz , penampang speaker 0.127m x 0.1016m x 0.1143m, daya speaker 7 watts sedangkan subwoffer 10 watts. Sedangkan monitor adalah monitor CRT 15 inch merk AOC. Monitor dan speaker yang dipakai sudah berumur sekitar 4 tahun lebih dan masih layak dipakai.
21 3.2
Variabel dan Disain Penelitian 3.2.1
Variabel Penelitian Variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ilmiah ini adalah sebagai berikut : q = muatan listrik dalam partikel (satuan SI : coulomb; muatan listrik yang digunakan adalah muatan elektron maka q = 1,602 x 10-19 coulomb) F = gaya gelombang elektromagnetik (satuan SI : newton)
ε 0 = permitivitas ruang hampa ( ε 0 = 8,854 x 10-12 farad/meter) E = medan listrik (satuan SI : volt per meter) D = kerapatan fluks listrik (satuan SI : coulomb per meter kuadrat) V = tegangan listrik (satuan SI : volt) I = kuat arus listrik (satuan SI : ampere) J = kerapatan aliran listrik yang bebas (ampere per meter kuadrat) P = daya listrik (satuan SI : watts) H = medan magnet (satuan SI : ampere per meter) B = kerapatan fluks magnetik (satuan SI : tesla atau weber per meter kuadrat)
μ 0 = permeabilitas ruang hampa ( μ 0 = 4π x 10 −7 henry/meter)
η 0 = impedansi intrinsik ruang hampa (377 atau 120 π Ω ) P = kerapatan daya sesaat (satuan SI : watt/m2)
22 3.2.2
Disain penelitian
Penelitian akan dilakukan dengan studi pustaka terlebih dahulu. Setelah mendapat pengetahuan tentang hal yang berkaitan dengan penelitian tentang gelombang elektromagnetik, akan dilakukan percobaan dengan speaker dan monitor untuk mendapat data-data yang akan dianalisa lebih lanjut. Untuk menganalisa data yang sudah terkumpulkan maka dibuatlah program yang akan digunakan sebagai alat perhitungan mengenai gaya yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik. Hasil perhitungan gaya gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh speaker akan dianalisa dengan gejala yang terjadi pada layar monitor komputer.
3.3
Teknik Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data yang digunakan cara pengukuran dan observasi mengenai gejala yang timbul pada layar monitor komputer. Cara pengukuran adalah dengan mengubah-ubah jarak speaker dengan monitor dan mencatat setiap gejala yang timbul pada layar monitor. Dengan teorema poynting yang menjelaskan hubungan kerapatan daya sesaat dengan besarnya medan listrik dan kerapatan fluks magnetik yang timbulkan oleh speaker. Sehingga dengan menghitung besarnya kerapatan daya sesaat yang menggunakan daya speaker dan luas permukaan bola maka dapat dihitung pula besarnya medan listrik dan kerapatan fluks magnetik yang berasal dari speaker.
23 Luas permukaan bola yang dimaksudkan adalah luas permukaan lingkaran (radius) cakupan sumber gelombang ke monitor seperti yang di tunjukkan pada gambar 3.1.
Sumber Monitor
Gambar 3.1 Penyebaran energi gelombang dari sumber
Dengan mendapatkan luas permukaan bola yang jari-jarinya adalah jarak speaker ke monitor dan daya speaker maka dapat dihitung kerapatan daya sesaat speaker. Berdasarkan teorema poynting yang menghubungkan kerapatan daya sesaat dengan medan listrik dan fluks magnetik maka dapat dihitung pula besarnya medan listrik dan fluks magnetik yang dihasilkan oleh speaker.
3.4
Teknik analisis data
Data-data yang sudah terkumpul akan dianalisa dengan menggunakan program. Program yang dibuat ada 2 yaitu dengan Borland C 3.1 (program yang digunakan untuk menghitung gaya gelombang elektromagnetik yang dihasilkan speaker dengan menggunakan teorema gaya Lorentz) dan dengan Matlab 7.1 (program yang digunakan untuk mensimulasi gelombang elektromagnetik pada speaker).
24 3.4.1
Transisi Diagram Program
Transisi program perhitungan gaya gelombang elektromagnetik pada speaker ditampilkan pada gambar 3.2. Transisi Diagram Program Skripsi
Menu Utama Pilihan
Pilihan 1 : Menu Perhitungan Gaya Gelombang Elektromagnetik
Pilihan 2 : Menu Credits (menampilkan nama pembuat program,NIM,Kelas serta copyrights)
Masukkan daya speaker (P) untuk menghitung besarnya arus listrik (I) yang mengalir
Setelah menampilkan credit akan kembali ke menu pilihan utama
Masukkan luas penampang speaker (L) untuk menghitung kerapatan arus listrik yang bebas (J)
Muatan elektron dalam monitor komputer (Q)
Masukkan medan listrik (E) dan kerapatan fluks magnetik (B) untuk menghitung medan magnet (H),kerapatan fluks listrik (D)
Menghitung Gaya Gelombang Elektromagnetik dengan rumus F=(Q*E)+(J*B)
Setelah perhitungan selesai akan kembali ke menu utama pilihan
Gambar 3.2 Transisi diagram program skripsi
Pilihan 3 : Keluar dari Program
25 Transisi program grafik gelombang elektromagnetik pada speaker ditampilkan pada gambar 3.3.
T ra n sisi D ia g ra m P ro g ra m G ra fik
T a m p ila n P ro g ra m
M a su k k a n M e d a n L istrik
T e k a n to m b o l g e lo m ba n g m e d a n list rik u nt u k m e na m p ilk a n g a m b a r g e lo m ba n g m e d a n listrik
T e k a n to m bo l g e lo m ba n g m e d a n m a g ne t u nt u k m e na m p ilk a n g a m ba r g e lo m ba n g m e d a n m a g ne t
T e k a n to m bo l g e lo m b a n g e le k tro m a g ne tik u n tu k m e na m p ilk a n g a m ba r g e lo m b a n g e le k tro m a g ne tik
Gambar 3.3 Transisi diagram program grafik
3.4.2
Tampilan Layar Program
Tampilan
layar
program
perhitungan
ditunjukkan pada gambar 3.4, 3.5, dan 3.6.
gelombang
elektromagnetik
26
Gambar 3.4 Menu Utama Pilihan
Gambar 3.5 Menu perhitungan gaya gelombang elektromagnetik
27
Gambar 3.6 Tampilan credits
Tampilan layar grafik gelombang elektromagnetik ditunjukkan pada gambar 3.7.
Gambar 3.7 Tampilan layar grafik
28 3.4.3
Pseudocode Program
3.4.3.1 Program perhitungan gaya gelombang elektromagnetik.
Deklarasikan variabel global (P, I, L, J, F, Q, B, E, H, D, miu0, e0) yang digunakan dengan type float. fungsi hitung kuat arus lakukan masukkan nilai daya speaker (P) sewaktu daya (P) kecil 0 dan besar 1000 hitung kuat arus listrik (I) dengan daya dibagi tegangan listrik (V) 220 V tampilkan kuat arus listrik (I) fungsi hitung kerapatan arus listrik lakukan masukkan luas penampang speaker (L) sewaktu luas penampang (L) kecil (-1000) dan besar (+1000) hitung kerapatan arus listrik (J) dengan kuat arus (I) dibagi luas penampang (L) tampilkan kerapatan arus listrik (J) fungsi hitung gaya set nilai e0 set nilai miu0 set nilai muatan elektron monitor (Q) tampilkan (Q) lakukan masukkan medan listrik (E) sewaktu medan listrik (E) kecil 0 dan besar 100000 lakukan masukkan kerapatan fluks magnetik (B) sewaktu kerapatan fluks magnetik (B) kecil 0.00000000001 dan besar 10000 hitung medan magnet (H) dengan kerapatan fluks magnetik (B) dibagi miu0 hitung kerapatan fluks listrik (D) dengan e0 dikali medan listrik (E) tampilkan medan magnet (H) tampilkan kerapatn fluks listrik (D) hitung gaya gelombang elektromagnetik F dengan rumus F = (Q*E)+(J*B) tampilkan gaya gelombang elektromagnetik
29 fungsi menu hitung hapus layar panggil fungsi hitung kuat arus panggil fungsi hitung kerapatan arus listrik panggil fungsi hitung gaya fungsi credit hapus layar tampilkan nama pembuat program dan hak cipta (copyrights) fungsi utama (main) deklarasi variabel pilih hapus layar tampilkan menu pilihan masukkan pilihan menu panggil fungsi menu hitung jika pilih = 1 panggil fungsi credit jika pilih = 2 keluar jika pilih = 3
3.4.3.2 Program grafik gelombang elektromagnetik.
prosedur tampilkan medan listrik deklarasi variabel global b, w, e, t, zi, E, V set b = 2 * pi / panjang gelombang speaker set w = 2 * pi* frekuensi maksimum speaker baca inputan e set zi (titik arah rambatan gelombang medan listrik) = 5 set t = 0:pi/100:10*pi; set E = e*cos((w*t)-(b*zi)); V = petakan (t,E) prosedur berakhir prosedur tampilkan medan magnet deklarasi variabel global b, w, B, t, zi, H, V set b = 2 * pi / panjang gelombang speaker set w = 2 * pi* frekuensi maksimum speaker baca inputan B set zi (titik arah rambatan gelombang medan listrik) = 5 set t = 0:pi/100:10*pi; set H = e*cos((w*t)-(b*zi)); V = petakan (t,H) prosedur berakhir
30 prosedur tampilkan gelombang elektromagnetik deklarasikan variabel IM dan IS set IM = baca gambar dengan nama file Gambar.jpg set IS = tampilkan IM prosedur berakhir
