Rancang Bangun Voltmeter Elektrostatik Untuk Pengukuran Nilai Efektif Tegangan Tinggi Ac 100 Kv

Pengukuran tegangan tinggi berbedadengan pengukuran tegangan rendah karenavoltmeter konvensional tidak bisa dihubungkansecara langsung keterminal tegangan tinggi yangakan diukur karena selain merusak alat ukur jugasangat membahayakan bagi pengguna voltmeternya.Pengukuran nilai efektif tegangan tinggi dapatmenggunakan voltmeter elektrostatik tegangan tinggi.Voltmeter elektrostatik tegangan tinggi 100 kV dapatberupa susunan elektroda sela udara yang sederhana danmudah dalam rekayasanya.Dari hasil perhitungan secara teori didapatkan denganmenggunakan elektroda piring-piring berdiameter 20(dengan diameter elektroda yang bergerak sebesar 10 cm),jarak sela 4 cm dan tegangan masukan sebesar 100 kVdidapatkan pergeseran sebesar 0,5 cm secara translasi yangkemudian ditransformasikan secara rotasi sehinggadidapatkan sudut sebesar , °. Dengan panjang lengansebesar 33 cm didapatkan panjang skala busur sebesar26,42 cm. Pada saat pengujian untuk tegangan masukanmaksimum 100 kV didapatkan panjang skala busur sebesar23,39 cm. Terdapat selisih panjang garis indeks antara teoridengan pengujian karena pada saat pengujian terdapatgaya gesek pada sistem elektro-mekanik yangmempengaruhi panjang garis indeks skala bar. Persentaseselisih jarak garis indeks (dengan jarak sela 4 cm) secarateori dengan pengujian (Δ) rata-ratanya adalah 15,3% danjarak sela 1,5 cm rata-ratanya adalah 19,3%.Kata Kunci— elektroda, gaya Coulomb, medan homogen,FEMM 4.2, voltmeter elektrostatik

PERENCANAAN PENANGKAL PETIR DI GEDUNG SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI PEKANBARU

The installation of lightning rods is very necessary for office buildings, buildings, towers so that humans and equipment inside the building are protected from the danger of lightning strikes. This study plans a good lightning rod to be installed in the Pekanbaru Technology High School building by knowing the values ​​of lightning strike density, lightning strike distance, the level of building hazard estimates, determining the area that attracts lightning strikes, determining the number of lightning strikes per year, and determining the radius. protection against lightning strikes. The results of the research that has been carried out, in the Pekanbaru Technological School (STTP) building with a building length of 32.50 m, a building width of 22.50 m, and a building height of 18.00 m. obtained the value of lightning density N_g=35,3602 km²/year, area of ​​attraction for lightning strikes A_e=15,827.49 m², the number of lightning strikes N_d=0,559/year, has level III protection with E=082, area of ​​radius A_x=174.885.44 m², So to be safer from lightning strikes, the STTP building using an electrostatic lightning rod is enough to use 1 finial with a length of 2 m

Simulations of the molecular mechanisms in P-type ATPases

Die P-Typ-ATPasen finden sich in allen Domänen des Lebens und stellen die größte Gruppe aktiver Ionentransporter in Zellen dar. Es handelt sich bei den P-Typ-ATPasen um integrale Membranproteine, die eine große Anzahl verschiedenster Ionen aktiv über eine biologische Membran transportieren. Die für diesen Ionentransport notwendige Energie wird durch Bindung und Hydrolyse von Adenosintriphosphat (ATP) und durch Phosphorylierung des Enzyms gewonnen. Diese, im cytoplasmatischen Teil gewonnene Energie, muss für den Ionentransport von der Phosphorylierungsstelle zur räumlich entfernten transmembranen Ionenbindungsstelle übertragen werden, bei dem das Protein einem Reaktionszyklus mit zwei Hauptkonformationszuständen E1 und E2 unterliegt. Zwischen diesen beiden Zuständen finden große strukturelle Änderungen statt, durch die die Ionenaffintät und die Zugänglichkeit der Ionenbindungsstelle reguliert wird. Da dieser Mechanismus der Energiegewinnung für alle Ionenpumpen dieser Art ähnlich ist, wurde die Ca2+-ATPase und die Na+/K+-ATPase als Modellproteine für die Untersuchung molekularer Mechanismen in P-Typ-ATPasen ausgewählt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll die Energietransduktion in P-Typ-ATPasen im Allgemeinen und der Protonengegentransport bzw. ein potentieller Protonentransportweg in der Ca2+-ATPase im Speziellen untersucht werden. Die beiden oben genannten Mechanismen sollen mittels computergestützter Methoden analysiert werden. Vor allem die Ca2+-ATPase ist prädestiniert für computergestützte Untersuchungen, da für diese sehr viele hochaufgelöste Röntgenstrukturdaten vorliegen, wenn auch bisher aufgrund der Größe und Komplexität des Systems nur sehr wenige theoretische Arbeiten durchgeführt wurden. Um den Energietransduktionsmechanismus in P-Typ-ATPasen zu untersuchen, wurde mittels Elektrostatik-Rechnungen der Einfluss eines elektrischen Feldes auf die verschiedenen Transmembranhelices untersucht. Dazu wurde ein Simulationssystem entwickelt, welches aus einem molekularen Kondensator besteht, der im Modell das Anlegen eines homogenen elektrischen Feldes über den Transmembranbereich simuliert. Da es sich bei dem Energietransduktionsmechanismus um einen dynamischen Prozess handelt, wurden die Elektrostatik-Rechnungen um Molekulardynamik-Simulationen erweitert. Mit diesen kann die konformelle Dynamik der P-Typ-ATPasen während der Energietransduktion in die Elektrostatik-Rechnungen einbezogen werden. Aus Spannungsklemmen-Fluorometrie-Experimenten, bei denen eine Spannung über eine Membran angelegt wird, kann geschlossen werden, dass die Helix M5 für die Energietransduktion verantwortlich ist. Mit den in dieser Arbeit durchgeführten Elektrostatik-Rechnungen konnte für verschiedene Enzymzustände der Ca2+-ATPase und für die Na+/K+-ATPase gezeigt werden, dass die Helix M5 die größten Konformeränderungen aufgrund des elektrischen Feldes aufweist. Durch die Erweiterung der Elektrostatik-Rechnungen um die Methode der Molekulardynamik-Simulation konnte zusätzlich die elektrische Feldstärke reduziert werden. Auch dabei zeigte sich, dass auf der Helix M5 die meisten Rotameränderungen durch das elektrische Feld induziert werden. Die aus Experimenten vermutete Rolle der Helix M5 als wichtiges Energietransduktionselement ließ sich mit diesen Simulationsrechnungen bestätigen. Um einen möglichen Protonenweg durch den Transmembranbereich der Ca2+-ATPase aufzuklären, wurden explizite Wassermoleküle in sechs verschiedene Enzymzustände der Ca2+-ATPase eingefügt. Aus Experimenten ist bekannt, dass in der Ca2+-ATPase ein Protonengegentransport stattfindet. Deshalb wurden für verschiedene Enzymzustände der Ca2+-ATPase mittels Elektrostatik-Rechnungen die Protonierungen der eingefügten Wassermoleküle sowie der titrierbaren Aminosäuren bestimmt. Aus den Ergebnissen dieser Rechnungen kann geschlossen werden, dass es sich bei dem Protonentransfer nicht um einen linearen Transport der Protonen handelt. Die Untersuchungen zeigen einen mehrstufigen Prozess, an dem Protonen in verschiedenen Transmembranbereichen der Ca2+-ATPase beteiligt sind. Anhand der berechneten Protonierungszustände der eingefügten Wassermoleküle und der pK-Werte der Aminosäuren im Transmembranbereich konnte weiterhin ein möglicher Protonenweg identifiziert werden.P-type ATPases are present in all domains of life and they represent a large group of active ion transporters in cells. All P-type ATPases are integral membrane proteins which transport a number of different ions across biological membranes. The necessary energy for that ion transport is obtained by binding and hydrolysis of adenosine triphosphate (ATP) and phosphorylation of the protein. This energy has to be transferred from the phosphorylation site to the ion binding site which is approx. 50 Å apart. The protein underlies a reaction cycle which can be described by two main conformational states E1 and E2. The conformational change of these two enzyme states regulates the ion affinity and accessibility of the binding sites. The mechanism is similar for all members of the P-type-ATPases. The Ca2+-ATPase and the Na+/K+-ATPase were chosen as model proteins to study the molecular mechanisms in P-type ATPases. In this study, the energy transduction mechanism of P-type ATPases and the proton countertransport and its potential proton pathways in the Ca2+-ATPase were analyzed by computational approaches. Mainly the Ca2+-ATPase is predestinated for computational studies, because X-ray structures with high atomic resolution are available for almost all enzyme states of the reaction cycle. However, only few theoretical work has been done so far due to the dimension and the complexity of the molecular system. To study the energy transduction mechanism in P-type ATPases, electrostatic calculations were performed to analyze the impact of an electric field on the different transmembrane helices. Therefore a simulation system was developed which consists of a molecular capacitor that allows to apply a homogenous electric field to the transmembrane region. Since the energy transduction mechanism is a dynamic process, the electrostatic calculations have been combined with molecular dynamics simulations in order to facilitate a certain protein backbone dynamics. From voltage clamp fluorometry experiments it was concluded that the transmembrane helix M5 participates as an energy transduction element. The analysis of the electrostatic calculations reveal that most conformational and ionization changes occur on helix M5 for different enzyme states of the Ca2+-ATPase and of the Na+/K+-ATPase. The combination with the molecular dynamics simulations allowed to reduce the applied electric field strength. It was possible to confirm the role of the transmembrane helix M5 as an energy transduction element. To study a possible proton pathway in the transmembrane region of the Ca2+-ATPase, explicit water molecules were inserted in six different enzyme states of the Ca2+-ATPase. From experimental data it is known, that a proton countertransport takes place in the Ca2+-ATPase, likely along titratable amino acids and water molecules inside the Ca2+-ATPase. Due to this reason the ionization state of the inserted water molecules and the titratable amino acids were calculated for various enzyme states of the Ca2+-ATPase. From electrostatic calculations it can be deduced, that the proton transfer is not a linear transport from the lumen to the cytoplasm. Instead it is a multi-step process, in which protons at different sites inside the transmembrane region of the Ca2+-ATPase participate. Due to the calculated pK values of the amino acids and the explicit water molecules it was possible to identify a potential proton path

MINI REVIEW: PENGEMBANGAN BIOSENSOR KOLORIMETRI BERBASIS AGREGASI NANOPARTIKEL EMAS

Gold nanoparticle (AuNP) is a material commonly used in colorimetric detection for biological sensors due to its low production cost, simplicity, and ease use. AuNP is known to generate different colors depending on the particle aggregation level. In the last two decades, changes in AuNP aggregation status have become the basis for developing a sensor to detect analytes in the sample. The solution color changes could be observed without sophisticated equipment, allowing ,more straightforward interpretation of the detection result. This review focuses on developing AuNP aggregation-based colorimetric tests for detecting various biological analytes. It discusses multiple mechanisms, strategies, functionalization, the latest research, and perspectives of AuNP use in colorimetric detection, which could be considered for future biosensor development. The concept of colloidal gold nanoparticle aggregation and stabilization is emphasized in this review.

PERHITUNGAN AB INITIO INTERAKSI ANTARA TRIKALSIUM FOSFAT DAN HIDROKSIAPATIT DENGAN SEGMEN MOLEKUL SELULOSA

Komposit selulosa bakterial-kalsium fosfat merupakan material hibrid organik-anorganik yang dapat dimanfaatkan sebagai material implan tulang. Interaksi antarmolekul merupakan salah satu tinjauan penting dalam pembentukan komposit selulosa bakterial-kalsium fosfat. Interaksi antarmolekul yang terjadi antara kalsium fosfat dengan molekul selulosa dalam pembentukan komposit selulosa bakterial-kalsium fosfat dapat diprediksi menggunakan metode komputasi. Dari hasil analisis IR dan XRD pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kalsium fosfat yang terdeposit adalah trikalsium fosfat dan hidroksiapatit. Bedasarkan fakta ini, tujuan dari penelitian ini adalah untuk memprediksi interaksi yang terjadi antara ion Ca2+, PO43-, CaPO4- dalam berbagai konfigurasi, Ca3(PO4)2 dan Ca5(PO4)3OH dengan dimer glukosa (segmen selulosa) menggunakan metode perhitungan ab initio. Perhitungan dilakukan pada tingkat teori dan basis set HF/6-31G(d,p) menggunakan program Gaussian03. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa energi interaksi antara ion Ca2+ dan PO43- dengan dimer selulosa berturut-turut adalah -247,134 kJ/mol (2,3 Å) dan -321,169 kJ/mol (3,1 Å). Energi interaksi untuk dimer glukosa...CaPO4- pada konfigurasi tegak dan miring serta dimer glukosa...PO4Ca- berturut-turut -78,790 kJ/mol (2,5 Å), -62,092 kJ/mol (3,75 Å) dan -42,480 kJ/mol (3 Å). Sedangkan energi interaksi antara Ca3(PO4)2 dan Ca5(PO4)3OH dengan dimer glukosa adalah -65,355 kJ/mol (2,5 Å), dan -93,967 kJ/mol (2,5 Å). Hasil perhitungan energi tersebut menunjukkan bahwa Ca2+, PO43-, CaPO4-, Ca3(PO4)2 dan Ca5(PO4)3OH berinteraksi kuat dengan dimer glukosa

Pendekatan Ionik dalam Menulis Struktur Lewis

This article discusses a new approach for writing Lewis structures for molecules and polyatomic ions. Initially in the writing process, the surrounding atoms of a covalent species are treated as anions in their octet states, while the central atoms are treated as cations; both are attributed to the invocation of ionic aspects of covalent species. The writing process involves three steps, i.e. recognizing the central atom, assigning the charges on respective atoms and forming the bonds for the geometrical shape of the species. Thirteen examples of structures, viz. CH4 , 03, 20, BeCI2, AIF6 3-, SSF2, SOF4 , 102F2-, CIF4, 13-, XeOF4 , XeF4 and VOCI3, are presented in four categories based on the nature of the central atoms. In addition, aspects of understanding of resonance and predicting the molecular shapes about central atoms based on a knowledge of simple Lewis electronic configurations are outlined

Analisis Kognitif tentang Konsepsi Medan Listrik dan Medan Magnetik melalui Respon Jawaban Spontan pada Mahasiswa Calon Guru

Penelitian ini bertujuan untuk mendiskripsikan elemen kognitif tentang konsepsi medan yang tersimpan di dalam long term memory (LTM) sebagai dasar pemecahan masalah melalui respon jawaban spontan pada mahasiswa calon guru fisika. Data diperoleh dengan menggunakan metode thinks-aloud. Responden penelitian terdiri atas 8 mahasiswa semester 2 yang telah menempuh fisika dasar dan 9 mahasiswa semester 6 yang telah menempuh mata kuliah pengayaan lisrik magnet. Mahasiswa tersebut diberi pertanyaan real worlds yang menyangkut konsep dasar medan dan memerlukan jawaban secara spontan. Hasil studi ini menunjukan bahwa tidak ada perbedaan signifikan tentang pola konsepsi medan yang segera dapat diaktivasi untuk pemecahan masalah, antara mahasiswa semester 2 dan semester 6. Hal ini juga menunjukkan bahwa pemahaman konsep medan pada mahasiswa selama perkuliahan pengayaan listrik magnet tidak mampu membentuk resource aktif di dalam memori jangka panjang. Pola berpikir mahasiswa dalam memecahkan masalah medan cenderung menggunakan penalaran dan pendekatan intuitif. Penalaran lebih banyak digunakan oleh mahasiswa semester 6 dibandingkan dengan semester 2