Manfaat Magnet dalam kehidupan sehari-hari
a. Bel listrik
Cara kerja bel listrik sangat mudah dan sederhana. Mula-mula arus mengalir masuk kekumparan (solenoida),sehingga kedua kumparan menjadi elektromagnet, lalu menarik angker/jangkar besi lunak ,akibatnya pemukul membunyikan bel. Pada saat yang sama,kontak terlepas sehingga elektromagnet menjadi bukan magnet lagi.Lalu pegas kembali membuat kontak,dan terjadi tarikan angker besi lagi. Kondisi ini berulang terus menerus sambil menimbulkan suara berdering yang terus menerus selama tombol ditekan.
Pesawat penerima terdiri dari
kumparan dan membran. Kumparan diisi dengan inti besi lunak. Pada kumparan
mengalir arus yang berubah-ubah ,sehingga besi lunak di dalam kumparan menjadi
elektromagnet, kemagnetannya berubah-ubah sesuai dengan kuat arus yang
mengalir. Elektromagnet akan menarik membran, karena magnetnya berubah-ubah,
maka membran bergetar dan akan terdengar sama dengan suara yang diberikan pada
mikropon.
Telegraf.
Telegraf
adalah alat untuk mengirim berita dengan menggunakan kode morse,telegraf sudah
jarang digunakan pada masa sekarang, namun untuk pengiriman berita yang murah
antar stasiun kereta api ,telegraf masih efektif untuk digunakan.
Telegraf terdiri dari kunci pemancar,
elektromagnetik, sumber arus, pegas, pelat logam, roda, pita kertas, dan
gulungan kertas.
Prinsip
kerja telegraf adalah sebagai berikut :
Relai
Relai berfungsi sebagai
saklar elektromagnet. Jika kumparan K dialiri arus listrik, maka inti besi I
akan menjadi magnet. Magnet ini akan menarik pelat besi B,sehingga kontak C
akan tertutup. Dengan tertutupnya kontak C ini , arus yang menuju ke mesin akan
mengalir,maka mesin akan bekerja. Bila arus pada kumparan K diputus , inti besi
I akan kehilangan kemagnetannya ,pelat besi B oleh tarikan pegas P akan
lepas.Kontak C menjadi putus. Dengan putusnya kontak C ini mesin akan berhenti
bekerja. Arus yang mengalir ke kumparan K disebut arus primer, dan arus yang
mengalir ke mesin disebut arus sekunder. Arus primer nilainya relatif kecil,
sedangkan arus sekunder nilainya besar. Jadi relai merupakan alat yang
menggunakan arus kecil ,namun dapat menghubungkan atau memutuskan arus listrik
yang besar.
Gaya Lorentz
Gaya yang terjadi akibat interaksi
medan magnetik dengan arus listrik atau muatan yang bergerak disebut gaya
Lorentz. Gaya ini terjadi pada penghantar berarus yang terletak di dalam medan
magnet, muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnet,atau pada dua buah
penghantar yang dialiri arus listrik akibat timbulnya induksi magnetik.
Besar
gaya Lorentz yang timbul pada kawat tergantung pada :
a.
Kuat medan magnet
b.
Kuat arus listrik
c.
Panjang kawat yang dipengaruhi
Untuk
mempermudah mengingat arah gaya Lorentz, kamu dapat menggunakan kaidah tangan
kiri (lihat Gambar di atas). Ibu jari menunjukkan arah gaya Lorentz F, telunjuk
menunjukkan arah induksi magnetik B, dan jari tengah menunjukkan arah arus
listrik.
Untuk menggambarkan ketiga besaran
dalam dua dimensi, kamu dapat menggunakan simbol :
Contoh Soal
1. Tunjukkan kemana arah gaya Lorentz
untuk I dan B yang digambarkan di bawah
ini !
Solusinya :
2. Sepotong
kawat beraliran listrik berada di dalam medan magnet yang nilainya sama,yaitu 1
tesla, tegak lurus dengan gaya Lorentz. Hitung kuat arus di dalam kawat
tersebut jika gaya yang timbul 2 newton dan panjang kawat 10 cm!
Solusinya :
l
= 10 cm = 0,1 m
B = 1 tesla
F = B . I . l
2
= 1 x I x 0,1
I
= 20 A
Kegiatan Individu :
1. Tunjukkan kemana arah gaya Lorentz untuk I dan B yang digambarkan di bawah ini !
2. Sebuah penghantar yang panjangnya 20
cm dialiri arus listrik yang besarnya 5 A. Berapakah besarnya medan magnet
homogen yang tegak lurus penghantar tadi ,supaya timbul gaya 5 N ?
3. Sebuah
kawat listrik yang panjangnya 10 cm diletakkan dalam medan magnet 0,05 tesla.
Kawat tersebut dialiri listrik 20 A, berapa gaya yang timbul pada kawat?
a.
Gaya Lorentz pada muatan yang bergerak
Kamu sudah mengetahui bahwa arus listrik pada dasarnya adalah muatan yang bergerak dengan arah sesuai dengan arah muatan positif. Karena itu, setiap muatan listrik yang bergerak di dalam medan magnetik akan mengalami gaya Lorentz, dengan syarat muatan tersebut bergerak tidak sejajar dengan arah medan magnetik.
Contoh Soal :
Sebuah elektron bergerak di dalam suatu medan magnetik serba sama
sebesar 0,2 tesla. Arah gerak elektron membentuk sudut 90o terhadap
arah medan magnetik. Berapa kecepatan elektron pada saat gaya Lorentz yang
terjadi 64.10-14N, jika muatan satu elektron adalah 1,6 x 10-19
C ?
Solusi : Kecepatan elektron dapat kamu hitung
dengan menggunakan persamaan :
Penerapan Gaya Lorentz (Gaya
Magnetik)
Motor listrik.
Pemakaian
motor listrik misalnya ada pada komputer, kipas angin listrik,mesin cuci,pompa
air,dsb.
Orang membuat motor listrik dengan banyak
lilitan kumparan, karena jumlah lilitan yang banyak akan meningkatkan gaya
putar motor.
Alat Ukur Listrik
Alat-alat ukur listrik diantaranya voltmeter, amperemeter, dan galvanometer.
Bagian-bagian utama alat
pengukur listrik
1. Sebuah magnet tetap berbentuk U,
dengan ruang diantara kutub-kutubnya berbentuk silinder.
2. Sebuah inti besi lunak berbentuk
silinder, yang diletakkan diantara kutub-kutub magnet tetap. Inti besi ini
terpasang pada tempatnya dan tidak dapat bergerak.
3. Sebuah kumparan yang dapat berputar
bersama 2 batang poros ,yang diletakkan diantara inti besi lunak dan
kutub-kutub magnet tetap.
4. Pegas spiral yang dipasang pada tiap
poros.
5. Jarum penunjuk yang diatur oleh
pegas spiral agar selalu menunjukkan skala nol, bila tidak ada arus yang masuk
melalui kumparan.
Cara
kerja alat pengukur listrik
1. Bila ada arus listrik melalui kumparan, maka kumparan akan berputar, karena salah satu permukaan kumparan itu bersifat sebagai kutub utara, sedangkan permukaan yang lain bersifat sebagai kutub selatan.
2. Kutub utara kumparan akan ditarik oleh kutub selatan magnet tetap, dan kutub selatan kumparan akan ditarik oleh kutub utara magnet tetap.
3. Kumparan tidak dapat berputar terus,
karena ditahan oleh pegas spiral.
4. Besarnya putaran kumparan ini
bergantung pada besar kecilnya arus. Semakin besar arus, maka akan semakin
besar sudut putarnya dan semakin besar pula angka yang ditunjuk oleh jarum
penunjuk.
Sekarang
sudah ada alat ukur yang lebih canggih, seperti osiloskop.
EVALUASI GUYS...
A. coba pilih jawaban yang tepat ya,kalo ngga bisa...silahkan tanya guru di sekolah yea..
1.
Kelompok benda berikut ini yang
dapat ditarik oleh medan magnet adalah ………
a.
besi, karet, dan aluminium
b.
platina, kobalt, dan tembaga
c.
besi, baja, dan nikel
d.
seng, aluminium, dan kuningan
2.
Jika ada dua benda saling menarik,
maka ………..
a.
kedua benda itu pasti magnet
b.
salah satu dari benda itu pasti
magnet
c.
salah satu dari kedua benda itu
pasti bermuatan listrik
d.
salah satu dari kedua benda itu
mungkin magnet, mungkin benda yang bermuatan listrik
3.
Benda-benda yang ditarik dengan
lemah oleh magnet disebut ………….
a.
antimagnetik
b.
paramagnetik
c.
diamagnetik
d.
feromagnetik
4.
Berikut ini adalah cara-cara
membuat magnet, kecuali ………….
a.
menggosok besi secara teratur
dengan menggunakan salah satu kutub magnet
b.
meliliti batang besi dengan kawat
berisolasi yang berarus listrik
c.
memukul-mukul besi dengan salah
satu kutub magnet
d.
mendekatkan besi pada salah satu
kutub magnet
5.
P, Q, dan R adalah sebuah batang
yang sama bentuknya. Bila salah satu ujung P didekatkan pada salah satu ujung Q
akan ditarik, tetapi tetapi dengan ujung lainnya akan ditolak.
Kalau hal ini dilakukan pada batang R, maka baik ujung yang
satu maupun ujung lainnya akan ditarik.
a.
P, Q, dan R semuanya adalah
magnet.
b.
P adalah magnet, Q dan R bukan
magnet.
c.
P dan Q adalah magnet, R bukan
magnet.
d.
P dan Q bukan magnet, R adalah
magnet.
6.
Bila sebuah magnet batang
digantung dalam keadaan bebas, maka ………..
a.
ujung yang menunjuk arah utara
disebut kutub selatan magnet
b.
ujung yang menunjuk arah selatan disebut
kutub utara magnet
c.
ujung yang menunjuk arah utara
disebut kutub utara magnet, dan
ujung yang
menunjuk arah selatan disebut kutub selatan magnet
d.
ujung yang menunjuk arah selatan
disebut kutub utara magnet, dan
ujung yang
menunjuk arah utara disebut kutub selatan magnet
7.
Magnet jarum kompas jika
diletakkan mendatar akan selalu menunjuk arah utara selatan, karena …
a.
pengaruh gaya berat magnet
b.
pengaruh massa jenis magnet
c.
pengaruh gaya tarik bumi
d.
pengaruh medan magnet bumi
8.
Dua kutub magnet yang saling
didekatkan akan ……..
a.
menimbulkan gaya tarik-menarik,
bila kedua kutub itu senama
b.
menimbulkan gaya tarik-menarik,
bila kedua kutub itu tidak senama
c.
menimbulkan gaya tolak-menolak,
bila kedua kutub itu tidak senama
d.
menimbulkan gaya tolak-menolak,
bila kedua magnet itu bentuknya sama
9.
Penyimpangan arah jarum kompas
dengan arah utara selatan yang sebenarnya dikarenakan …
a.
adanya kemagnetan bumi
b.
adanya kutub-kutub magnet bumi
c.
kutub-kutub magnet bumi tidak
tepat pada kutub-kutub bumi
d.
kutub utara magnet bumi berada di
belahan bumi bagian utara
10.
Sudut penyimpangan sumbu jarum
kompas dengan arah utara selatan yang sebenarnya disebut …
a.
inklinasi
b.
deklinasi
c.
induksi
d.
radiasi
11.
Jika sebuah magnet jarum kompas
diletakkan dalam suatu ruang, ternyata arah magnet jarum kompas itu menyimpang
dari kedudukan semula.
Hal ini menunjukkan bahwa di dalam ruang itu ……………
a.
pasti ada medan listriknya
b.
pasti ada medan magnetnya
c.
pasti ada benda-benda besar yang
terbuat dari besi atau baja
d.
mungkin ada medan magnetnya,
mungkin ada tumpukan besi atau baja.
12.
Jika bumi dianggap sebagai magnet
besar, maka ……..
a.
letak kutub utara magnet bumi di
sekitar kutub utara bumi
b.
letak kutub selatan magnet bumi di
sekitar kutub selatan bumi
c.
letak kutub selatan magnet bumi di
sekitar kutub utara bumi, dan
letak kutub utara magnet bumi di sekitar
kutub selatan bumi
d.
letak kutub utara magnet bumi di
sekitar kutub utara bumi
letak kutub
selatan magnet bumi di sekitar katulistiwa
13.
Serbuk besi yang ditaburkan di
atas permukaan kaca yang dibawahnya terdapat sebuah magnet batang, maka setelah
serbuk besi itu diketuk-ketuk akan membentuk
a.
pola kekuatan magnet
b.
pola medan magnet
c.
pola kutub-kutub magnet
d.
pola garis-garis gaya magnet
14.
Dari gambar di bawah ini, manakah
yang benar ?
15.
Sebuah magnet jarum kompas jika
didekati penghantar yang berarus listrik, maka arah jarum kompas tersebut akan
berubah dari kedudukan semula.
Hal ini menunjukkan bahwa …………
a.
di sekitar arus listrik timbul
medan listrik.
b.
penghantar berarus listrik
mempunyai sfat menarik benda-benda.
c.
di sekitar arus listrik timbul
medan magnet
d.
penghantar berarus listrik
menyebabkan kemagnetan jarum kompas berkurang
16 Pola medan magnet di sekitar
penghantar berarus listrik ………..
a.
berbentuk elips
b.
berbentuk lingkaran sembarang
c.
berbentuk lingkaran dengan titik
pusatnya berimpit pada penghantarnya
d.
berbentuk persegi dengan titik
pusatnya berimpit pada penghantarnya
17. Arah garis gaya magnet pada
penghantar berarus listrik dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah atau
aturan tangan kanan, yaitu ………..
a.
arah arus ditunjukkan oleh arah
ibu jari, arah garis gaya ditunjukkan oleh arah jari telunjuk
b.
arah arus ditunjukkan oleh arah
jari telunjuk, arah garis gaya ditunjukkan oleh tiga jari yang digenggamkan.
c.
arah arus ditunjukkan oleh arah
ibu jari, arah garis gaya ditunjukkan oleh keempat jari yang digenggamkan.
d.
arah arus ditunjukkan oleh arah
keempat jari yang digenggamkan, arah garis gaya ditunjukkan oleh arah ibu jari
18.
Arah arus listrik I dan arah medan magnet disekitar penghantar listrik yang benar adalah……….
19.
Berikut ini merupakan keuntungan
dari penggunaa elektromagnet, kecuali …….
a.
kemagnetannya dapat diperkuat
b.
kedua kutubnya dapat ditukar
c.
kekuatan magnetnya tidak dapat
diubah
d.
sifat kemagnetannya mudah
dihilangkan dan mudah ditimbulkan kembali
20. Berikut ini merupakan alat-alat
yang menggunakan elektromagnet, kecuali ……..
a.
bel listrik
b.
sterika listrik
c.
telepon
d.
relai
21.
Interuptor akan bekerja sebagai
sakelar otomatis, dapat dijumpai pada ………
a.
bel listrik
b.
mikropon
c.
alat ukur listrik
d.
motor listrik
22.
Gaya yang diterima penghantar berarus
listrik yang berada di dalam medan magnet adalah berikut ini, kecuali
………….
a.
sebanding dengan kuat medan
b.
sebanding dengan kuat arus
c.
sebanding dengan muatan listrik
d.
sebanding dengan panjang
penghantar
23.
Berikut ini adalah alat-alat yang
bekerja berdasarkan prinsip kumparan berputar, kecuali ….
a.
solder listrik
b.
motor listrik
c.
alat ukur listrik
d.
kipas angin listrik
24.
Berikut ini adalah alat ukur
listrik, kecuali …………
a.
Galvanometer c. AVOmeter
b.
Tensimeter d. Voltmeter
25.
Kemagnetan sebuah batang magnet
akan berkurang bila batang magnet tersebut :
(1)
dipukul-pukul dengan palu
(2)
dibakar dengan api
(3)
dililitkan kawat berarus listrik
Dari pernyataan di atas yang benar adalah……………..
a.
(1) dan (2)
b.
(2) dan (3)
c.
(3) saja
d.
semua benar.
26.
Medan magnet dapat ditimbulkan
oleh :
(1)
batang magnet yang diam
(2)
kawat yang dialiri arus listrik
(3)
muatan listrik yang diam
Dari ketiga pernyataan tersebut yang benar adalah………………
a. (1) saja b.
(1) dan (2) c. (1) dan (3) d. semua benar
27.
Orang yang berjasa dalam meneliti
gaya tarik-menarik dan gaya tolak-menolak diantara kedua ku-
tub magnet adalah………………
a. Ohm b. Lorentz c. Coulomb d. Kirchoff
28.
Bumi bersifat sebagai magnet
raksasa,dengan :
a.kutub selatan magnet berada di kutub utara bumi,tapi tak
berimpit.
b.kutub utara magnet berada di kutub utara bumi, tapi tak
berimpit.
c.kutub selatan bumi berimpit dengan kutub selatan magnet.
d.kutub utara bumi berimpit dengan kutub selatan magnet.
29.
Dari gambar di bawah ini ,maka
kutub-kutub magnet dan arah medan magnet yang benar adalah
……………
a.Q kutub selatan, medan magnet keluar dari Q
b.Q kutub utara, medan magnet masuk ke Q
c.P kutub selatan, medan magnet masuk ke P
d.P kutub utara, medan magnet keluar dari P
30.
Alat ukur listrik seperti pada
AVO-meter bekerja berdasarkan prinsip………………
a.
gaya Coulomb
b.
gaya Oersted
c.
gaya Faraday
d.
gaya Lorentz
31.
Besarnya gaya yang dialami oleh
kawat berarus listrik di dalam medan magnet disebut………..
a.
gaya Coulomb
b.
gaya Faraday
c.
gaya Lorentz
d.
gaya Oersted
32.
Dari gambar di bawah ini, medan
magnet disekitar kawat berarus listrik akan membentuk lingkar-
an-lingkaran yang arahnya………….
a.
searah dengan arah putaran jarum
jam
b.
searah dengan arah arus listrik
c.
berlawanan arah dengan arah
putaran
jarum jam
d.
berlawanan arah dengan arah arus
listrik
Isilah titik-titik dengan tepat ya guys
1.
Jumlah kutub-kutub sebuah magnet
adalah ……………………….
2.
Ujung magnet yang menunjuk arah
utara disebut …………………… , sedangkan yang menunjuk arah selatan disebut
………………………………
3.
Dua kutub magnet yang senama bila
didekatkan akan …………………….
4.
Dua kutub magnet yang tidak senama
bila didekatkan akan ………………………..
5.
Bumi ini dianggap suatu magnet
yang sangat besar, di mana letak kutub utara magnet bumi tersebut berada di
………………………………….
6.
Deklinasi adalah sudut yang
dibentuk antara arah jarum kompas dengan ………………….
7.
Inklinasi adalah sudut yang
dibentuk antara arah jarum kompas dengan ………………………
8.
Tempat yang mempunyai
inklinasi 0o disebut juga
……………….. atau ……………………..
9.
Medan magnet adalah
…………………………………….
10.
Garis-garis lengkung yang
menunjukkan medan magnet disebut ………………….dan arahnya dari …………………………menuju
………………………
Coba jawab guys , pertanyaan-pertanyaan di bawah
ini dengan singkat dan tepat !
1. Apakah perbedaan antara zat feromagnetik dan zat diamagnetik ?
2.
Sebutkan benda-benda yang bersifat
paramagnetik !
3.
Sebutkan cara-cara membuat magnet
!
4.
Jelaskan perbedaan antara magnet
alam dan magnet bauatan !
5.
Bagaimanakah sifat-sifat kutub
magnet bila saling didekatkan ?
6.
Apakah yang dimaksud dengan garis
gaya magnet itu ? Ke mana arahnya ?
7.
Apa perbedaan antara deklinasi dan
inklinasi ?
8. Dari tiga buah gambar di bawah ini, (1) adalah gambar magnet batang, (2) gambar kawat lurus berarus listrik dan (3) gambar kawat melingkar berarus listrik, ketiganya diletakkan di atas selembar kertas.
(1) (2) (3)
Gambarkanlah arah medan magnet pada masing-masing kertas
tersebut !
9.
Perhatikan susunan cara membuat
magnet pada gambar di bawah ini !
10.
Apakah yang dimaksud dengan
elektromagnet itu ?
