BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

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