Bahan ajar listrik magnet herman mursito
-
Upload
herman-mursito -
Category
Documents
-
view
502 -
download
22
Transcript of Bahan ajar listrik magnet herman mursito
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
BAHAN AJAR
LISTRIK DAN MAGNET
Oleh : HERMAN MURSITO
UNTUK SMP KELAS IX
SEMESTER 1 DAN 2
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
PETA KONSEP
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Tujuan Pembelajaran
• Setelah mempelajarimateri ini diharapkanpeserta didik dapat :
1. Menjelaskan proses sebuah benda menjadibermuatan listrik.
2. Menghitung besarnya gaya Coulomb.
3. Menjelaskan cara menyelidiki jenis muatanlistrik dengan elektroskop
4. Menjelaskan cara mengatasi bahaya listrikstatis (petir) NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Tujuan Pembelajaran
5. Menjelaskan pengukuran kuat arus listrik
6. Menentukan kuat arus listrik yang melaluirangkaian
7. Menjelaskan sumber-sumber energi listrik.
8. Menghitung pemakaian energi listrik rumahtangga
9. Menjelaskan cara membuat magnet
10.Menjelaskan pemanfaatan induksielektromagnetik pada trafo/generator
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
LISTRIK STATIS
NEXT
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
• Listrik statis (electrostatic) membahas muatanlistrik yang berada dalam keadaan diam(statis). Listrik statis dapat menjelaskanbagaimana sebuah penggaris yang telahdigosok-gosokkan ke rambut dapat menarikpotongan-potongan kecil kertas. Gejala tarikmenarik antara dua buah benda sepertipenggaris plastik dan potongan kecil kertasdapat dijelaskan menggunakan konsepmuatan listrik.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Bagaimana sebuah benda menjadi
bermuatan listrik?
• Sisir plastik dapat menarik potongan kertas kecilkarena bermuatan listrik, peristiwa serupa dapatterjadi pada kaca yang digosok pada kain sutera.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Atom penyebab benda bermuatan
• Sebuah benda tersusun atas atom-atom (bagianterkecil suatu zat). Atom terdiri dari inti atom yang terdapat proton (bermuatan positif) danneutron (tidak bermuatan), dan dikelilingi olehelektron (bermuatan negatif).
• Dalam kondisi stabil, jumlah proton dan elektrondalam atom sama sehingga bersifat netral
• Sebuah benda menjadi bermuatan karena atom-atom di dalam benda tersebut bermuatan.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Atom bermuatan
positif dan negatif
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Interaksi Muatan Listrik• Plastik yang digosok kain wol dan kaca
yang digosok kain sutera akanbermuatan listrik. Keduanyamempunyai sifat yang berbeda.
• Plastik dengan kaca akan tarik menarik, kaca dengan kaca akan tolak menolak, dan plastik dengan plastik akan tolakmenolak
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Memberi muatan benda
• Plastik yang digosokkain wol akanbermuatan negatifkarena elektron dariwol pindah ke plastik
• Kaca yang digosok kainsutera akan bermuatanlistrik positif karenaelektron dari kacaberpindah ke kainsutera NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Gaya Coulomb• Gaya Coulomb menunjukkan gaya interaksi
antara dua muatan atau lebih yang salingdidekatkan satu sama lain
• Besar gaya Coulomb dipengaruhi oleh :
• 𝑭∞𝑸𝟏 × 𝑸𝟐
• 𝑭∞ 𝟏/𝒓𝟐
• Rumus gaya Coulomb:
• 𝑭 =𝒌 𝑸𝟏𝑸𝟐
𝒓𝟐NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Medan Listrik• Medan listrik adalah daerah
disekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi gaya listrik
• Kuat medan listrik menyatakangaya setiap satuan muatan. Semakin jauh jarak suatu titikterhadap muatan tertentu, kuat medan listriknya semakinlemah.
Q
FE
Qr
kQQ
E2
2r
kQE
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Potensial Listrik
• Potensial listrik merupakan usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatanpositif sebesar 1 satuan dari suatu titik ke titikyang lain. Potensial listrik dirumuskan sebagai:
𝑉 =𝑊
𝑄 NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Induksi Muatan Listrik
• Induksi muatan listrikdidefinisikan sebagaipemisahan muatan listrikpada suatu benda karenadidekati benda lain yang bermuatan listrik. Induksimuatan listrik dapatdiselidiki denganelektroskop
SUMBER :http://perahu7.blogspot.com
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Menguji Muatan Listrik
• Elektroskop dapatdigunakan untukmenguji ada atautidaknya jenismuatan listrik. Selain ituelektroskop jugadapat digunakanuntuk menguji jenismuatan yang terdapat padasuatu benda.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Peristiwa Listrik Statis
Petir• Petir merupakan peristiwa listrik statis yang
bersifat alami dan tidak dapat kita hindari. Petirterjadi karena perpindahan elektron dari awan keawan atau dari awan ke benda di permukaanbumi.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Penangkal petir
• Untukmenghindarikerusakan akibatpetir kitagunakanpenangkal petir
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Generator Van De Graff
• Generator Van de graff adalah alatyang dapat menimbulkan muatanlistrik yang sangat besar.
BACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
LISTRIK
DINAMIS
NEXT
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Pengertian Arus Listrik
• Arus listrik adalahaliran eketron daripotensial rendah kepotensial tinggi.
• Menurut pengertiankonvensional, aruslistrik adalah aliranproton dari potensialtinggi ke potensialrendah
http://parfisika.wordpress.com
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Kuat arus listrik
• Kuat arus listrikmenunjukkanbanyaknya muatanlistrik yang mengalirsetiap detik. Kuat aruslistrik diukurmenggunakanamperemeter yang disusun seri terhadaprangkaian.
•𝐼 =𝑄
𝑡
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Alat ukur arus listrik
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Beda Potensial Listrik
• Salah satu syarat terjadinya arus listrik adalahadanya beda potensial.
• Alat yang dapat menimbulkan beda potensialdisebut sumber tegangan.
• Alat ukur beda potensial listrik adalahvoltmeter.
• Voltmeter harus dipasang secara parallel terhadap rangkaian.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Sumber tegangan• Sumber tegangan pertama
ditemukan oleh AlesandroVolta yang diberi namaelemen volta. Di antarakelemahan berupa polarisasi, maka elemen dikembangkanmenjadi beberapa jenisseperti accu dan bataerai. Perkembangan baterai sangatberagam hingga telahditemukan berbagai jenisbaterai yang ada di pasaranseperti lithium, alkaline, danNi-Cd.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Hukum Ohm• Perhatikan gambar! Lampu
menyala redup ketikategangan baterai rendah. Hal ini menunjukkan kuatarus melemah ketikategangannya kecil.
• Hukum Ohm menyatakanhubungan antara kuat aruslistrik dan beda potensiallistrik
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
• Hukum Ohm dinyatakan dalam :
V ∞ 𝐼𝑉 = 𝐼 . 𝑅
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Hukum I Kirchoff• Hukum I Kirchoff
meyelidikihubungan antarakuat arus listrikyang masuk padarangkaianbercabang dengankuat arus listrikyang keluar daripercabangan.
• Pada hukum I Kirchoffdiperoleh:
• Σ𝐼 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 = Σ𝐼 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Rangkaian Hambatan SeriPada hambatan yang risusun seri, kuat arus yang melalui setiaphambatan sama besar.
I = I1 = I2
Dan beda potensial pada hambatanmempunyai hubungan:
V = V1 + V2
I . Rtotal = I . R1 + I . R2
Rtotal = R1 + R2
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Rangkaian Hambatan ParallelPada rangkaian parallel duahambatan, beda potensialpada tiap hambatan samabesar
V = V1 = V2
sedangkan kuat arus yang melalui hambatanmempunyai hubungan
I = I1 + I2𝑉
𝑅𝑝=
𝑉
𝑅1+𝑉
𝑅2NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Energi Listrik
• Energi listrik dapatberfungsi setelahberubah menjadibentuk energi lain seperti energikalor, energikinetik, energicahaya, dan energibunyi.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Energi Listrik
Besar energi listrik ditentukan oleh:
𝑊 = 𝑉. 𝐼. 𝑡
Jika dikonversikan ke dalam persamaan V = I.R
rumus energi dapat diturunkan sebagai:
𝑊 = 𝐼2 𝑅 𝑡
𝑊 =𝑉2
𝑅𝑡
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Daya Listrik
Daya adalah energi yang digunakan setiap satusatuan waktu. Daya listrik adalah energi listrikyang digunakan settiap detik.
𝑃 =𝑊
𝑡
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Pemakaian energi listrik
• Pada penggunaan energi listrik yang berkaitandengan biaya pemakaian, perhitungannyamenggunakan satuan kWh.
𝑊 = 𝑃 . 𝑡Dengan satuan watt hour disingkat Wh
1 Wh = 3600 Joule
BACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
KEMAGNETAN DAN INDUKSI
ELEKTROMAGNETIK
NEXT
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Magnet
• Magnet : Sesuatu yang dapat menarik benda lain yang bersifat megnetik
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Sifat kutub magnet
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Magnet Elementer
Magnet tersusun atas magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Cara membuat magnet
Pada dasarnyamembuat magnet adalah menjadikanmagnet elementermenjadi searah.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Medan magnet
• Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi gaya magnet.
• Medan magnet ditunjukkan dengan garis-garis gaya magnet, yang dapat kita lihat jika serbuk besi ditaburkan di atas kertas yang dibawahnya terdapat magnet.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Medan magnet di sekitar kawat
berarus listrik (Percobaan Oersted)
• Pada percobaanOersted, gerakanjarum kompasdisekitar kawatberarus listrikmenunjukkan adanyamedan magnet.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
ElektromagnetKawat berarus listrik yang dibentuk menjadi kumparan, akan membentuk medanmagnet.
Garis – garis gaya magnet membentuk pola sepertimagnet batang. Karenasifatnya sama denganmagnet, maka kumparanberarus listrik disebutelektromagnet.
Elektromagnet dapatdimanfaatkan untuk banyakkeperluan dalam teknologi.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Induksi Elektromagnetik
• Magnet yang digerakkan di sekitar kawat akanmenimbulkan arus listrik. Jika kawat dibentuk menjadikumparan, maka padaujung-ujung kumparan akantimbuk arus listrik saatmagnet digerakkan. Arusyang ditimbulkan adalaharus listrik AC.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Generator
• Induksi elektromagnetikdapat dimanfaatkansebagai pembangkit listrik(sumber arus listrik) yang disebut generator. Generator ada yang dapatmenimbulkan arus bolak-balik, ada yang dapatmenimbulkan arus searah. Perbedaanya terdapatpada komutatirnya.Suber:google.com
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Tranformator
• Transformator (TRAFO) merupakan alat yang berfungsi untukmenaikkan ataumenurunkan teganganlistrik AC.
Suber:google.com
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Transmisi Listrik Jarak jauhTransmisi listrik jarakjauh menggunakanprinsip tegangansangat tinggi dan kuatarus kecil, agar dayayang hilangdiperjalanan dapatditekan sekecilmungkin.
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
NEXT
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
1. Sepotong ebonit akan bermuatan listriknegatif bila digosok dengan wol karena ....
A. muatan positif dari ebonit pindah ke wol
B. elektron dari wol pindah ke ebonit
C. muatan positif dari wol pindah ke ebonit
D. elektron dari ebonit pindah ke wol
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
2. Dua buah muatan masing-masing 4mC dipisahkan pada jarak 4 cm. Jika k = 9.109
Nm2/C2, besar gaya tolak kedua muatan itu adalah ….
A. 360 N
B. 90 N
C. 36 N
D. 9 NNEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
3. Perhatikan gambar elektroskop berikut!
Jika elektroskop disampingdidekatkan dengan plastikyang digosok wol, maka daunelektroskop akan ….
A. semakin membuka
B. menjadi netral
C. semakin menguncup
D. bermuatan negatifNEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
4. Tindakan berikut benar pada saat suasanamendung dan besar kemungkinan terjadipetir, ….
A. memakai payung dengan bahan logam
B. membawa benda dari logam
C. segera berlindung di dalam mobil
D. segera berlindung di bawah pohon yang tinggi
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan5. Perhatikan gambar berikut!
Hasil pengukuran menggunakan ampermeter di atas menunjukkan ….
A. 0,3 A C. 3,0 A
B. 0,6 A D. 6,0 ANEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan6. Perhatikan gambar berikut!
Kuat arus listrik yang melalui rangkaian tersebutadalah ….
A. 12 A C. 2 A
B. 10 A D. 0,5 ANEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
7. Pada akumulator yang sedang digunakan, reaksipengosongan yang terjadi adalah ....
A. timbal dioksida menjadi timbal
B. timbal dioksida menjadi timbal sulfat
C. timbal menjadi timbal dioksida
D. timbal sulfat menjadi timbal
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan
8. Kamar Roby menggunakan fasilitas listrik sebagai berikut:
• 1 lampu 20 watt yang menyala 12 jam sehari
• 1 kipas angin 60 watt menyala 10 jam sehari
• 1 TV 100 watt menyala 4 jam sehari
Rekening yang harus dibayar selama 1 bulan (30 hari), jika 1 KWh Rp. 500,00 adalah ….A. Rp. 1.240,00
B. Rp. 18.600,00
C. Rp. 37.200,00
D. Rp. 48.200,00
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan9. Perhatikan gambar!
Interaksi yang akan terjadi jika elektromagnet X-Y didekatkan dengan P-Q adalah ….A. Q menarik X, karena berbeda kutubB. X menarik Q, karena sama kutubC. Y menolak Q, karena sama-sama kutub selatanD. P menolak Y, karena sama-sama kutub utara NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Soal Latihan10.Perhatikan gambar!
Tegangan yang diubah dan hasilnya adalah ….
Tegangan primer Tegangan sekunder
A 220 V 1100 V
B 110 V 550 V
C 220 V 55 V
D 110 V 22 V
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Kunci Jawaban
1. C2. B3. C4. C5. C6. D7. B8. B9. D10. D
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Sumber
• Lilik Mardiningsih, Kisworo, Herman Mursito. 2014. Pemantapan Materi Ujian Nasionaluntuk SMP/MTs. Yogyakarta: Dafa BintangReksa.
• https://www.wikipedia.org/
• http://perahu7.blogspot.com
• http://parfisika.wordpress.com/sma-x/listrik/kuat-arus-listrik/
NEXTBACK
HOME LISTRIK STATIS LISTRIK DINAMIS ENERGI LISTRIK KEMAGNETAN
Sekian
BACK