Pengertian Bimetal

Baca Cepat tampilkan

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 = ℓ_o a ΔT

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.

Aplikasi Sensor Bimetal

Berikut ini terdapat beberapa aplikasi sensor bimetal, terdiri atas:

Sebagai Saklar Otomatis

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.

Sebagai Pengatur Suhu Otomatis

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.

Sensor Panas Otomatis Pada Alarm Kebakaran

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

Kelebihan dan Kekurangan Bimetal

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

Memerlukan kalibrasi sering untuk menjaga akurasi
Respon terhadap perubahan suhu lambat
Kurang akurat

Contoh Bimetal

Berikut ini terdapat beberapa contoh bimetal, terdiri atas:

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

Melengkung secara berlawanan
Melengkung kearah logam yang koefisien muai lebih besar
Melengkung ke arah logam yang koefisien muai lebih kecil
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: