Dokumen tersebut membahas tentang konsep-konsep dasar kemagnetan, termasuk definisi magnet dan kemagnetan, jenis-jenis magnet, sifat bahan terhadap magnet, cara membuat dan menghilangkan sifat magnet, medan dan gaya magnet, elektromagnetik, gaya Lorentz, serta beberapa contoh aplikasi alat elektromagnetik seperti bel, relai, telepon, dan katrol listrik."
2. 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. Magnet batang
2. Magnet jarum
3. Magnet silinder
4. 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 )
3. Judul Materi Soal
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 )
4. 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) keras dan
b. Magnet alnico (campuran besi dan nikel) memiliki gaya
c. Magnet triconal (campuran besi dan cobalt) 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
5. 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
6. Judul Materi Soal
1. Digosok
S
Gosokkan magnet permanen berulang
ulang dan satu arah. Kutub magnet yang
dihasilkan pada ujung terakhir gosokan
dan selalu berlawanan dengan magnet
penggosok.
Play
7. Judul Materi Soal
2. Induksi
U
S
U
S
Kutub magnet yang dihasilkan selalu
berlawanan dengan magnet penginduksi.
Play
8. Judul Materi Soal
U
play
3. Dialiri Arus Listrik
• 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
9. Judul Materi Soal
SIFAT – SIFAT MAGNET
S U
U S
Jika kutub magnetnya
sejenis maka akan tolak
menolak
U S
U S
Jika kutub magnetnya
tidak sejenis maka akan
tarik menarik
Play
10. 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.
U S
U S
11. Judul Materi Soal
Apakah yang terjadi jika sebuah magnet dipotong ?
U S
U S
U S U S U S U S
Play
U S
12. 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 terletak di Kutub
Selatan Bumi .
13. Judul Materi Soal
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.
14. Judul Materi Soal
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.
15. 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
16. Judul Materi Soal
Arah gaya magnet
a. Arah gaya magnet pada
kawat lurus berarus
Play
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.
18. 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)
19. 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 )
20. 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
21. 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 ).
22. 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
B
I
B
Play
23. 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.
24. 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.
25. 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.
26. 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.
27. Judul Materi Soal
Listrik di rumahmu dihasilkan oleh generator
yang sangat besar di pembangkit listrik.
Transformator
Generator
Air dari Bendungan
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
TRANSFORMATOR
28. 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 ?
29. Judul Materi Soal
Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !
a
1. Benda yang dapat ditarik oleh magnet disebut ….
magnet SALAH
b magnetis BENAR
c diamagnetis SALAH
d nonmagnetis SALAH
a
2. Cobalt temasuk …..
ferromagnetis BENAR
b paramagnetis SALAH
c diamagnetis SALAH
d agnetis SALAH
30. Judul Materi Soal
a
3.Perhatikan cara membuat magnet berikut !
X kutub Selatan dan Y kutub Selatan SALAH
b SALAH
c SALAH
d BENAR
X Y
Setelah besi digosokkan maka ……
X kutub Utara dan Y kutub Utara
X kutub Selatan dan Y kutub Utara
X kutub Utara dan Y kutub Selatan
31. Judul Materi Soal
a
3. Perhatikan gambar ke tiga magnet berikut !
B kutub Selatan dan F kutub Selatan SALAH
b SALAH
c SALAH
d BENAR
Jika A kutub utara, B dan C tolak menolak dan E tarik menarik dengan D,
maka …
C kutub Utara dan F kutub Utara
D kutub Selatan dan E kutub Utara
C kutub Selatan dan E kutub Selatan
A B C D E F
32. Judul Materi Soal
a
4. Penyimpangan jarum kompas terhadap arah utara selatan bumi disebut….
Deklinasi BENAR
b Inklinasi SALAH
c Elementer SALAH
d Medan magnet SALAH
a
5. Ruang disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut….
Deklinasi SALAH
b Inklinasi SALAH
c Elementer SALAH
d Medan magnet BENAR
33. 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
( smpn4randudongkal@gmail.com )
Jangan lupa sebutkan anggota kelompoknya.
34. 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 )
35. 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
36. 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
