Top Banner
Judul Materi Soal K E M A G N E T A N Presentasi Materi Pembelajaran IPA Kelas / smt : 9 / 1 SK / KD : 4 / 4.1,4.2,4.3 Alokasi Waktu : 10 JP By Puspita Indah Lestari, S.Pd copyright@PSB-SMP N 4 RANDUDONGKAL Pengaya sumber belajar siswa ini telah di edit dan disahkan penggunaannya oleh: Kaharudin, S.Pd Kepala SMPN 4 Randudongkal SK KD Tujuan / Indikat or Referensi
36

Ipa 9 kemagnetan(1)

Jun 14, 2015

Download

Education

Ahmad Kaharudin

Materi Pengaya Sumber Belajar Siswa Berbasis ICT Mapel IPA SMP Kls. 9 dengan judul Kemagnetan ini disusun oleh Ibu Puspita Indah L, S.Pd. Guru IPA SMP N 4 Randudongkal Kab. Pemalang
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

K E M A G N E T A N

Presentasi Materi Pembelajaran IPAKelas / smt : 9 / 1

SK / KD : 4 / 4.1,4.2,4.3Alokasi Waktu : 10 JP

By Puspita Indah Lestari, S.Pd

copyright@PSB-SMP N 4 RANDUDONGKAL

Pengaya sumber belajar siswa ini telah di edit dan disahkan penggunaannya oleh:

Kaharudin, S.PdKepala SMPN 4 Randudongkal

Pengaya sumber belajar siswa ini telah di edit dan disahkan penggunaannya oleh:

Kaharudin, S.PdKepala SMPN 4 Randudongkal

SKSKKDKD

Tujuan / Indikato

r

Referensi

Page 2: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 batang2.Magnet jarum

3.Magnet silinder4.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

)

Page 3: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 )

Page 4: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

BERDASARKAN JENIS BAHAN YANG DIGUNAKANNYA, MAGNET DIBEDAKAN MENJADI EMPAT TIPE YAITU :

1.1. Magnet permanen campuranMagnet permanen campuran

a.a. Magnet alcomak (campuran besi dan aluminium)Magnet alcomak (campuran besi dan aluminium) keras dan keras dan

b.b. Magnet alnicoMagnet alnico (campuran besi dan nikel) (campuran besi dan nikel) memiliki gaya memiliki gaya

c.c. Magnet triconalMagnet triconal (campuran besi dan cobalt) (campuran besi dan cobalt) tarik sangat tarik sangat kuatkuat

2.2. Magnet permanen keramik (magnadur)Magnet permanen keramik (magnadur)

Terbuat dari serbuk ferit, bersifat keras dan memiliki daya tarik kuatTerbuat dari serbuk ferit, bersifat keras dan memiliki daya tarik kuat

3.3. Magnet besi lunak (stalloy)Magnet besi lunak (stalloy)

Terbuat dari 96 % besi dan 4 % silikon, sifat kemagnetannya tidak Terbuat dari 96 % besi dan 4 % silikon, sifat kemagnetannya tidak keras dan sementarakeras dan sementara

4.4. Magnet pelindung (mumetal)Magnet pelindung (mumetal)

Terbuat dari 74 % nikel, 20 % besi, 5 % tembaga dan 1 % mangan, Terbuat dari 74 % nikel, 20 % besi, 5 % tembaga dan 1 % mangan, magnet ini tidak keras dan sifatnya sementara magnet ini tidak keras dan sifatnya sementara

Page 5: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 6: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

1. Digosok

S

U

S

Gosokkan magnet permanen berulang ulang dan satu arah. Kutub magnet yang dihasilkan pada ujung terakhir gosokan dan selalu berlawanan dengan magnet penggosok.

Play

Page 7: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

2. InduksiU

S

U

S

Kutub magnet yang dihasilkan selalu berlawanan dengan magnet penginduksi.

Play

Page 8: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 9: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 10: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 11: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 12: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 .S

U

U

S

Page 13: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 deklinas

i.

Page 14: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

.

Page 15: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 listrik2.Menambah jumlah lilitan3.Mennganti inti besi dengan baja

Keuntungan menggunakan elektromagnet :1.Kekuatan magnet mudah diatur sesuai yang dikehendaki2.Sifat kemagnetannya mudah dihilangkan dan ditimbulkan3.Kutub – kutub magnet mudah ditukar

Page 16: Ipa 9 kemagnetan(1)

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.

Page 17: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

b. Arah gaya magnet pada kawat melingkar

Page 18: Ipa 9 kemagnetan(1)

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)

Page 19: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 )

Page 20: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 21: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 ).

Page 22: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 23: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

Alat Elektromagnetik ( Penggunaan elektromagnetik )

a.   Bel  listrikBel 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.

Page 24: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

b.  RelaiRelai 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.

Page 25: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

c. TeleponTelepon 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.

Page 26: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

d.  Katrol  ListrikElektromagnet  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 besarb. dapat  mengangkat/memindahkan  bongkahan  besi  yang  tanpa rantaic.membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik.

SIMPULAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK:Berdasarkan percobaan Faraday diketahui bahwategangan listrik yang diinduksikan oleh medan magnetbergantung pada tiga hal berikut:1. Jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan,semakin besar tegangan yang diinduksikan.2. Kecepatan gerakan medan magnet. Semakin cepat garisgaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besartegangan induksi.3. Jumlah garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garisgaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besartegangan induksi.

Page 27: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

Listrik di rumahmu dihasilkan oleh generatoryang sangat besar di pembangkit listrik.

TransformatorGenerator

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

Page 28: Ipa 9 kemagnetan(1)

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 ?

Page 29: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 30: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

U

S

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

Page 31: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 32: Ipa 9 kemagnetan(1)

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

Page 33: Ipa 9 kemagnetan(1)

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.

Page 34: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

STANDAR KOMPETENSI DAN KOMPETENSI DASAR4. 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 )

Page 35: Ipa 9 kemagnetan(1)

Judul Materi Soal

TUJUAN PEMBELAJARAN DAN INDIKATORSiswa 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

Page 36: Ipa 9 kemagnetan(1)

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