Transcript ipa 9 kemagnetan(1)

Judul
SK
KD
Materi
Soal
KEMAGNETAN
Tujuan /
Indikator
Presentasi Materi Pembelajaran IPA
Kelas / smt : 9 / 1
SK / KD : 4 / 4.1,4.2,4.3
Alokasi Waktu : 10 JP
Referensi
By Puspita Indah Lestari, S.Pd
copyright@PSB-SMP N 4 RANDUDONGKAL
Telah di edit dan disahkan
penggunaannya oleh:
Kaharudin, S.Pd
Kepala SMPN 4 Randudongkal
Judul
Materi
Soal
Teori Kemagnetan
Pengertian:
Magnet adalah logam atau batuan yang dapat menarik benda –
benda yang mengandung besi, baja, nikel, cobalt ataupun campuran
logam tersebut.
Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang teramati sebagai suatu gaya tarik atau
gaya tolak antara kutub-kutub tidak senama atau senama. Sifat-sifat magnetik
disebabkan gerak elektron dalam atom-atom tersebut.
Bentuk magnet yang dibuat terdiri atas beberapa macam, yaitu:
1.
2.
3.
4.
Magnet batang
Magnet jarum
Magnet silinder
Magnet U ( ladam )
Berdasakan sifat bahan terhadap daya tarik magnet, bahan
magnetik dibedakan atas :
1. Bahan Ferromagnetis : bahan yang tertarik sangat kuat oleh magnet ( Fe, Co,
Ni, Baja )
2. Bahan Paramagnetis: bahan yang tertarik magnet dengan gaya yang lemah
( contoh: Al, Pt, Mn )
3. Bahan Diamagnetis: bahan yang tidak ditarik magnet ( Bi, Cu, Au, Ag, Zn )
Judul
Materi
Materi Kemagnetan dan KD :
1. Teori Kemagnetan ( KD1 )
2. Cara membuat magnet ( KD1 )
3. Medan Magnet ( KD1 )
4. Kemagnetan Bumi ( KD1 )
5. Elektromagnetik ( KD2 )
6. Gaya Lorentz ( KD2 )
7. Alat elektromagnetik ( KD3 )
8. Transformator ( KD3 )
Soal
Judul
Materi
Soal
BERDASARKAN JENIS BAHAN YANG DIGUNAKANNYA, MAGNET
DIBEDAKAN MENJADI EMPAT TIPE YAITU :
1. Magnet permanen campuran
a. Magnet alcomak (campuran besi dan aluminium)
b. Magnet alnico (campuran besi dan nikel)
c. Magnet triconal (campuran besi dan cobalt)
keras dan
memiliki gaya
tarik sangat kuat
2. Magnet permanen keramik (magnadur)
Terbuat dari serbuk ferit, bersifat keras dan memiliki daya tarik kuat
3. Magnet besi lunak (stalloy)
Terbuat dari 96 % besi dan 4 % silikon, sifat kemagnetannya tidak keras dan
sementara
4. Magnet pelindung (mumetal)
Terbuat dari 74 % nikel, 20 % besi, 5 % tembaga dan 1 % mangan, magnet ini
tidak keras dan sifatnya sementara
Judul
Materi
Soal
Cara Membuat Magnet
Ada beberapa cara dalam membuat magnet, diantaranya dengan :
1. Digosok
2. Induksi
3. Dialiri Arus Listrik
Cara menghilangkan sifat kemagnetan :
1. Dipukul - pukul
2. Dipanaskan atau dibakar
3. Dialiri arus bolak - balik
Judul
Materi
Soal
Gosokkan magnet permanen berulang
ulang dan satu arah. Kutub magnet yang
dihasilkan pada ujung terakhir gosokan
dan selalu berlawanan dengan magnet
penggosok.
1. Digosok
S
Play
Judul
2. Induksi
Materi
U
S
U
S
Play
Soal
Kutub
magnet
yang
dihasilkan
selalu
berlawanan dengan magnet penginduksi.
Judul
Materi
3. Dialiri Arus Listrik
U
play
Soal
• Lakukan
dengan
bantuan
bolpoin
atau
sebagainya
sebagai besi!
• Perhatikan aliran arus yang
melewati kabel (lewat atas
ataukah bawah besi)!
• Genggamkan tangan pada
bolpoin sesuai arah arus
(lewat atas ataukah bawah
bolpoin) !
• Arah
ibu
jari
(keluaran)
menunjukan magnet kutub
Utara
Judul
Materi
Soal
SIFAT – SIFAT MAGNET
S
U
U
Jika kutub magnetnya
sejenis maka akan tolak
menolak
S
Jika kutub magnetnya
tidak sejenis maka akan
tarik menarik
U
S
Play
U
S
Judul
Materi
Soal
Medan Magnet
Medan magnet adalah ruang/daerah disekitar magnet yang masih
dipengaruhi oleh gaya magnet tersebut. Medan magnet digambarkan
dengan garis – garis gaya, dan dinyatakan dengan anak panah.
S
U
U
S
Judul
Materi
Soal
Apakah yang terjadi jika sebuah magnet dipotong ?
U
S
U
U
S
U
S
Play
U
S
U
S
S
U
S
Judul
Materi
Soal
Kemagnetan Bumi
Jarum
kompas
arah
utara
selalu
mengarah ke utara karena Kutub
Selatan
Magnet
Bumi
terletak
di
Kutub Utara Bumi dan Kutub Utara
Magnet
Bumi
Selatan Bumi .
terletak
di
Kutub
Judul
Materi
simpangan jarum kompas
Letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat
berada di kutub-kutub bumi, tetapi menyimpang
terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan garis
– garis gaya magnet bumi mengalami penyimpangan
terhadap arah utara- selatan bumi. Akibatnya
penyimpangan kutub utara jarum kompas akan
membentuk sudut terhadap arah utara-selatan bumi
(geografis). Sudut yang dibentuk oleh kutub utara
jarum kompas dengan arah utara-selatan geografis
disebut deklinasi.
Soal
Judul
Materi
Penyimpangan jarum kompas itu terjadi
karena garis - garis gaya magnet bumi tidak sejajar
dengan permukaan bumi (bidang horizontal).
Akibatnya, kutub utara jarum kompas
menyimpang naik atau turun terhadap permukaan
bumi.
Penyimpangan kutub utara jarum kompas akan
membentuk sudut terhadap bidang datar
permukaan bumi. Sudut yang dibentuk oleh kutub
utara jarum kompas dengan bidang datar disebut
inklinasi.
Soal
Judul
Materi
Soal
Elektromagnetik
Elektromagnetik merupakan hubungan antar kemagnetan dengan kelistrikan.
Medan magnet di sekitar kawat berarus listrik ditemukan secara tidak sengaja oleh Hans
Christian Oersted (1770-1851), ketika akan memberikan kuliah bagi mahasiswa. Oersted
menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik magnet jarum kompas akan bergerak
(menyimpang). Penyimpangan magnet jarum kompas akan makin besar jika kuat arus listrik
yang mengalir melalui kawat diperbesar. Arah penyimpangan jarum kompas bergantung arah
arus listrik yang mengalir dalam kawat. Oersted menyimpulkan bahwa disekitar kawat
penghantar yang berarus listrik timbul medan magnet.
Cara memperkuat sifat kemagnetan pada elektromagnetik :
1. Memperbesar arus listrik
2. Menambah jumlah lilitan
3. Mennganti inti besi dengan baja
Keuntungan menggunakan elektromagnet :
1. Kekuatan magnet mudah diatur sesuai yang dikehendaki
2. Sifat kemagnetannya mudah dihilangkan dan ditimbulkan
3. Kutub – kutub magnet mudah ditukar
Judul
Materi
Soal
Arah gaya magnet
Arah medan magnet
pada
kawat
lurus
berarus dapat ditentukan
dengan mengggunakan
kaidah tangan kanan.
Jika arus listrik searah
ibu jari maka, keempat
jari yang menggenggam
merupakan arah medan
magnet.
a. Arah gaya magnet pada
kawat lurus berarus
Play
Judul
Materi
b. Arah gaya magnet pada kawat
melingkar
Soal
Judul
Materi
Soal
b. Arah gaya magnet pada
solenoida
Jika solenoida dialiri arus listrik
maka
akan
menghasilkan
medan magnet. Medan magnet
yang
dihasilkan
solenoida
berarus listrik bergantung pada
besar kuat arus listrik dan
banyaknya kumparan
Sumber: BSE IPA Kelas 9 (Serway & Jewet, 2004)
Judul
Materi
Soal
Gaya Lorentz
Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau oleh
arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet (B).
Persamaan untuk menghitung besaran gaya lorentz :
F
=
B
I
L
F = Gaya Loretz ( N )
B = Medan Magnet ( Tesla )
I = Kuat Arus Listrik ( A )
L = Panjang Kawat ( m )
Judul
Materi
Soal
Contoh :
sebuah kawat penghantar panjangnya 2 m, berarus listrik 10 mA dan berada
pada medan magnet tetap 5 T. Berapakah besar gaya Lorentz ?
Diket
: L= 2 m
B= 5 T
I = 10 m A = 0,01 A
Dit
: F= …….
Jawab
:F=B.I.L
= 5 . 0.01 . 2
= 0,1 N
Judul
Materi
Soal
Untuk
menentukan
arah
gaya
Lorentz
digunakan
kaidah atau aturan tangan kanan. Caranya rentangkan ketiga jari yaitu ibu jari,
jari telunjuk, dan jari tengah sedemikian hingga membentuk sudut 90 derajat (saling
tegak lurus). Jika ibu jari menunjukan arah arus listrik (I) dan jari telunjuk
menunjukkan arah medan magnet (B) maka arah gaya Lorentz searah jari tengah (F ).
Judul
Materi
Soal
Ketika menggambarkan gaya lorentz (3 dimensi) pada buku tidak mudah.
Untuk memudahkannya perhatikan gambar berikut !
Masuk bidang
Keluar bidang
Contoh : tentukan arah gaya lorentz pada gambar berikut !
I
I
B
B
Play
Judul
Materi
Soal
Alat Elektromagnetik ( Penggunaan elektromagnetik )
a. Bel listrik
Bel listrik terdiri atas dua elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan pada arah
yang berlawanan (perhatikan Gambar).
Apabila sakelar ditekan, arus listrik akan mengalir melalui solenoida. Teras besi akan
menjadi magnet dan menarik kepingan besi lentur dan pengetuk akan memukul bel
(lonceng) menghasilkan bunyi. Tarikan kepingan besi lentur oleh elektromagnet akan
memisahkan titik sentuh dan sekrup pengatur yang berfungsi sebagai
interuptor. Arus listrik akan putus dan teras besi hilang kemagnetannya. Kepingan
besi lentur akan kembali ke kedudukan semula. Teras besi akan menjadi magnet dan
menarik kepingan besi lentur dan
pengetuk akan memukul bel (lonceng)
menghasilkan bunyi kembali. Proses ini berulang-ulang sangat cepat dan bunyi
lonceng terus terdengar.
Judul
Materi
Soal
b. Relai
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk menghubungkan atau memutuskan arus
listrik yang besar pada rangkaian lain dengan menggunakan arus listrik yang kecil.
Ketika sakelar S ditutup arus listrik kecil mengalir pada kumparan. Teras besi akan
menjadi magnet (elektromagnet) dan menarik kepingan besi lentur. Titik
sentuh C akan tertutup, menyebabkan rangkaian lain yang mem- bawa arus besar
akan tersambung. Apabila sakelar S dibuka, teras besi hilang kemagnetannya, keping
besi lentur kembali ke kedudukan semula. Titik sentuh C terbuka dan rangkaian listrik
lain terputus.
Judul
Materi
Soal
c. Telepon
Telepon terdiri dari dua bagian yaitu bagian pengirim (mikrofon) dan bagian penerima
(telepon). Prinsip kerja bagian mikrofon adalah mengubah gelombang suara
menjadi getaran- getaran listrik. Pada bagian pengirim ketika seseorang berbicara
akan menggetarkan diafragma aluminium. Serbuk-serbuk karbon yang terdapat pada
mikrofon akan tertekan dan menyebabkan hambatan serbuk karbon mengecil. Getaran
yang berupa sinyal listrik akan mengalir melalui rangkaian listrik. Prinsip kerja bagian
telepon adalah mengubah sinyal listrik menjadi gelombang bunyi. Sinyal listrik yang
dihasilkan mikrofon diterima oleh pesawat telepon. Apabila sinyal listrik berubah-ubah
mengalir pada kumparan, teras besi akan menjadi elektromagnet yang kekuatannya
berubah-ubah (perhatikan Gambar 11.23). Diafragma besi
lentur di hadapan
elektromagnet akan ditarik dengan gaya yang berubah-ubah. Hal ini menyebabkan
diafragma bergetar. Getaran diafragma memengaruhi udara di hadapannya, sehingga
udara akan dimampatkan dan direnggangkan. Tekanan bunyi yang dihasilkan sesuai
dengan tekanan bunyi yang dikirim melalui mi krofon.
Judul
Materi
Soal
d. Katrol Listrik
Elektromagnet yang besar digunakan untuk mengangkat sampah logam yang tidak
terpakai. Apabila arus dihidupkan katrol listrik akan menarik sampah besi dan
memindahkan ke tempat yang dikehendaki. Apabila arus listrik dimatikan, sampah besi
akan jatuh. Dengan cara ini sampah yang berupa tembaga, aluminium, dan seng dapat
dipisahkan dengan besi. Kebaikan katrol listrik adalah:
a. mampu mengangkat sampah besi dalam jumlah besar
b. dapat mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa rantai
c. membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik.
SIMPULAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK:
Berdasarkan percobaan Faraday diketahui bahwa
tegangan listrik yang diinduksikan oleh medan magnet
bergantung pada tiga hal berikut:
1. Jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan,
semakin besar tegangan yang diinduksikan.
2. Kecepatan gerakan medan magnet. Semakin cepat garis
gaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besar
tegangan induksi.
3. Jumlah garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garis
gaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besar
tegangan induksi.
Judul
Materi
Soal
TRANSFORMATOR
Generator
Transformator
Air dari Bendungan
Listrik di rumahmu dihasilkan oleh generator
yang sangat besar di pembangkit listrik.
Transformator adalah alat untuk menaikkan dan menurunkan tegangan bolak-balik.
Ketika arus bolak-balik melewati kumparan primer, terbentuk medan magnet yang
berubah-ubah sebagai akibat arus bolak-balik. Medan magnet ini menghasilkan proses
induksi elektromagnetik yang menimbulkan arus di dalam kumparan sekunder. Ada
transformator jenis Step-Up dan Step-Down.
Transformator step-up digunakan juga pada pesawat televisi untuk
menaikkan tegangan 220 volt menjadi tegangan 20.000 volt.
Transformator step-down digunakan pada radio, tape recorder, komputer
Judul
Materi
Soal
Perbandingan lilitan pada transformator = NS
NP
Pada transformator ideal, besar tegangan induksi pada tiap lilitan
kumparan sekunder sama dengan tegangan yang diinduksikan
pada tiap lilitan kumparan primer. Pada transformator ideal, jumlah
energi yang dipindahkan tidak mengalami kerugian.
Vs = Ns
Vp Np
,dan Vp .Ip = Vs. Is
Contoh Soal:
Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah
transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere,
berapakah kuat arus sekunder ?
Judul
Materi
Soal
Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !
1. Benda yang dapat ditarik oleh magnet disebut ….
a
magnet
SALAH
b
magnetis
BENAR
c
diamagnetis
SALAH
d
nonmagnetis
SALAH
2. Cobalt temasuk …..
a
ferromagnetis
BENAR
b
paramagnetis
SALAH
c
diamagnetis
SALAH
d
agnetis
SALAH
Judul
Materi
Soal
3.Perhatikan cara membuat magnet berikut !
X
Y
Setelah besi digosokkan maka ……
a
X kutub Selatan dan Y kutub Selatan
SALAH
b
X kutub Utara dan Y kutub Utara
SALAH
c
X kutub Selatan dan Y kutub Utara
SALAH
d
X kutub Utara dan Y kutub Selatan
BENAR
Judul
Materi
Soal
3. Perhatikan gambar ke tiga magnet berikut !
A
B
C
D
E
F
Jika A kutub utara, B dan C tolak menolak dan E tarik menarik dengan D,
maka …
a
B kutub Selatan dan F kutub Selatan
SALAH
b
C kutub Utara dan F kutub Utara
SALAH
c
D kutub Selatan dan E kutub Utara
SALAH
d
C kutub Selatan dan E kutub Selatan
BENAR
Judul
Materi
Soal
4. Penyimpangan jarum kompas terhadap arah utara selatan bumi disebut….
a
Deklinasi
BENAR
b
Inklinasi
SALAH
c
Elementer
SALAH
d
Medan magnet
SALAH
5. Ruang disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut….
a
Deklinasi
SALAH
b
Inklinasi
SALAH
c
Elementer
SALAH
d
Medan magnet
BENAR
Judul
Materi
Soal
Tugas:
Kelompok ( 1 kel terdiri atas maksimal 4 siswa ):
1.
Carilah materi tentang kemagnetan di internet kemudian
simpan artikelnya, kumpulkan print out materi tersebut.
2.
Kirimkan file artikel kemagnetan tersebut melalui email ke
alamat email bp/ibu guru (IPA) atau email sekolah kita
( [email protected] )
Jangan lupa sebutkan anggota kelompoknya.
Judul
Materi
Soal
STANDAR KOMPETENSI DAN KOMPETENSI DASAR
4. Memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari.
1. Menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet ( 2 JP )
2. Mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi ( 4 JP )
3. Menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja
beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik ( 4 JP )
Judul
Materi
Soal
TUJUAN PEMBELAJARAN DAN INDIKATOR
Siswa dapat:
KD1:
Menunjukkan sifat kutub magnet melalui demonstrasi
Mendemonstrasikan cara membuat magnet dan cara menghilangkan sifat kemagnetan
Memaparkan teori kemagnetan bumi
Menjelaskan sifat medan magnet secara kualitatif di sekitar kawat bermuatan arus listrik
KD2 :
Menjelaskan cara kerja elektromagnetik dan penerapannya dalam beberapa produk teknologi
Menemukan penggunaan gaya Lorentz pada beberapa alat listrik sehari-hari
Menyadari pentingnya pemanfaatan kemagnetan dengan contoh dalam produk teknologi
KD3 :
Menjelaskan hubungan antara pergerakan garis medan magnetik dengan terjadinya gaya gerak listrik
induksi melalui percobaan
Menjelaskan prinsip kerja dinamo/generator secara sederhana
Menjelaskan secara kualitatif prinsip sederhana cara kerja transformator
Menunjukkan hubungan antara pergeseran garis medan magnetik dan terjadinya gaya gerak listrik induksi
melalui percobaan
Judul
Materi
Soal
BAHAN PUSTAKA
Referensi:
1.
Nur Kuswanti, dkk., Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Sekolah Menengah
Pertama/Madrasah Tsanawiyah Kelas IX Edisi 4 Bab 7.--Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional, 2008.
2.
--Wikipedia., Kemagnetan
3.
--Search Engine google., Kemagnetan
4.
--Search Engine google., Induksi Elektromagnetik
5.
--Search Engine yahoo., Transformator