doreola1206.files.wordpress.com · Web viewA.Hubungan Beda Potensial dan Kuat Arus Listrik 25 B.Hambatan Penghantar27 C.Konduktor dan Isolator 30 D.Kuat Arus pada Rangkaian 32 E.Rangkaian

DAFTAR ISI

BAB I LISTRIK STATIS .............................................................................................................. 3A. Muatan Listrik ...................................................................................................... 3B. Pengosongan Muatan Listrik ................................................................................ 4C. Elektroskop .......................................................................................................... 5D. Interaksi Benda Muatan Listrik ............................................................................. 6E. Hukum Coulomb .................................................................................................. 7EVALUASI ..................................................................................................................... 9

BAB II ELEMEN DAN ARUS LISTRIK ......................................................................................... 11A. Arus Listrik ........................................................................................................... 11B. Beda Potensial Listrik ........................................................................................... 16EVALUASI ..................................................................................................................... 23

BAB III LISTRIK DINAMIS........................................................................................................... 25A. Hubungan Beda Potensial dan Kuat Arus Listrik ................................................... 25B. Hambatan Penghantar......................................................................................... 27C. Konduktor dan Isolator ........................................................................................ 30D. Kuat Arus pada Rangkaian .................................................................................... 32E. Rangkaian Hambatan ........................................................................................... 33F. Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup ................................................................ 35EVALUASI ..................................................................................................................... 36

BAB IV ENERGI DAN DAYA LISTRIK ........................................................................................... 39A. Energi Listrik ......................................................................................................... 39B. Daya Listrik ........................................................................................................... 42C. Kwhmeter ............................................................................................................. 42D. Alat-alat Listrik yang Mengubah Energi Listrik menjadi Energi lain ...................... 43EVALUASI ..................................................................................................................... 44

BAB V KEMAGNETAN .............................................................................................................. 46A. Jenis dan Bentuk magnet ..................................................................................... 46B. Sifat-sifat magnet ................................................................................................. 49C. Membuat magnet ................................................................................................ 50D. Menghilangkan Sifat kemagnetan ........................................................................ 52E. Medan Magnet ..................................................................................................... 52F. Kemagnetan Bumi ................................................................................................ 54G. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik .................................................................. 55H. Pemanfaatan kemagnetan dalam Produk teknologi ............................................ 58EVALUASI ..................................................................................................................... 58

BAB VI INDUKSI ELEKTROMAGNETIK ....................................................................................... 61A. Gaya Gerak Listrik Induksi..................................................................................... 61B. Generator dan Dinamo ........................................................................................ 63C. Transformator ...................................................................................................... 64EVALUASI ..................................................................................................................... 66

BAB VII TATA SURYA ................................................................................................................. 68A. Sistem Tata Surya ................................................................................................. 68B. Matahari Sebagai Bintang dan Bumi Salah Satu Planetnya .................................. 77C. Gerak Edar Bumi, Bulan dan Satelit Buatan......................................................... 80D. Litosfer dan Atmosfer ........................................................................................... 85E. Permasalahan Lingkungan .................................................................................... 88EVALUASI ..................................................................................................................... 90

1

Kompetensi Dasar 3.1 Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan

sehari-hari

A. Muatan Listrik

Pada saat kamu menyisir rambut kering, rambutmu tertarik oleh sisir. Mengapa rambut menempel di sisir? Pada mulanya rambut dan sisir bersifat netral. Suatu atom bersifat netral, karena jumlah proton dan elektron sama. Pada saat kamu menggosokkan sisir pada rambutmu, sejumlah atom di dalam rambutmu terganggu, sejumlah elektron di dalam rambutmu terlepas dan berpindah ke sisirmu. Akibatnya, sisirmu memperoleh tambahan elektron, dan sisirmu itu tidak lagi netral, tetapi memiliki muatan negatif. Rambutmu kehilangan elektron, sehingga rambutmu itu bermuatan positif. Contoh lain yaitu jika plastik atau ebonit jika digosok dengan kain wool akan bermuatan negatip karena elektron pada wool berpindah ke plastik atau ebonit sedangkan kain wool kehilangan elektron. Sedangkan batang kaca yang digosok dengan kain sutera akan bermuatan positip sebab batang kaca kehilangan elektron sedangkan kain sutera mendapatkan elektron dari batang kaca. Peristiwa ini merupakan contoh mendapatkan listrik statis dengan cara menggosok. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 1.1. Listrik statis adalah berkumpulnya muatan listrik pada suatu benda.

Secara umum dapat dijelaskan bahwa:1. Benda terdiri atas atom-atom sejenis.2. Setiap atom terdiri atas sebuah inti yang dikelilingi oleh satu atau

lebih elektron.3. Inti atom bermuatan positif, elektron bermuatan negatif.4. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan netron

yang tidak bermuatan listrik.

Kegiatan 1.1Memberi muatan listrik dengan cara

menggosok

a. Tujuan: Menimbulkan muatan listrik pada benda dengan cara menggosok

b. Alat dan Bahan: 1 buah sisir kertas tisu rambut kering

2

LISTRIK STATIS

c. Prosedur Kegiatan1. Letakkan potongan-potongan kertas tisu di atas meja.2. Gosoklah sebuah sisir dengan rambutmu, dekatkan sisir tersebut pada kertas tisu. Apa yang kamu

amati ? .............................................................................................................................3. Biarkan kertas tisu itu menempel pada sisir selama beberapa detik. Apa yang kamu amati setelah

beberapa detik berlalu ? ......................................................................................................

d. Analisis

1. Jenis muatan apakah yang dimiliki sisir dan rambut tersebut sebelum saling digosokkan? ..............................................................................................................................................................

2. Jenis muatan apakah yang dimiliki sisir dan rambut setelah saling digosokkan ? ..............................................................................................................................................................

3. Pada saat sisir tersebut didekatkan pada tisu, mengapa tisu ini tertarik oleh sisir ? ..............................................................................................................................................................

4. Setelah beberapa saat tisu itu menempel pada sisir, mengapa tisu itu lepas lagi ? ..............................................................................................................................................................

e. Sekarang Jawablah !

1. Bagaimana caranya elektron pindah dari satu benda menuju benda lain dalam kegiatan ini? .......................................................................................................................................................

2. Apa yang terjadi pada suatu benda yang tidak bermuatan listrik, jika benda itu mendapatkan atau kehilangan elektron ? .......................................................................................................................... ..............................................................................................................................................................

3. Apa yang menjadi kesimpulanmu dari kegiatan tersebut ? ................................................................. ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

B. Pengosongan Muatan Listrik

Loncatan muatan listrik terjadi pada saat muatan listrik bergerak secara bersama-sama. Kejadian ini dinamakan pengo-songan listrik statis. Petir meru-pakan salah satu contoh proses pengosongan. Perpindahan muatan listrik statis dari satu benda ke benda lain disebut penetralan atau pengosongan muatan statis. Pengo-songan itu lazim juga disebut

pentanahan, karena muatan itu sering dikosongkan dengan cara menyalurkan ke tanah. Pengosongan

3

muatan statis di udara dapat terjadi sangat besar sehingga menimbulkan suara dahsyat yang kita sebut petir.

Penangkal petir, melindungi rumah dan bangunan tinggi tersebut dari kerusakan oleh energi listrik yang besar di dalam petir. Penangkal petir ini menyediakan suatu jalan aman, melalui pentanahan, agar arus listrik petir mengalir masuk ke dalam tanah, bukan melewati rumah atau bangunan lain.

C. Elektroskop

Elektroskop adalah suatu piranti yang dapat digunakan untuk mendeteksi muatan listrik.Bagian-bagian utama elektroskop :a. Dua helai foile emas atau perak sebagai daun elektroskopb. Lempeng logam bulat sebagai penghantarc. Kotak kaca sebagai tempat tangkai penghantar beserta foil

Kegunaan elektroskop:1. Untuk mengetahui benda bermuatan atau tidak bermuatan

Daun elektroskop mula-mula menutup (netral). Bila sebuah benda disentuhkan pada lempeng logam dan daun elektroskop tetap menutup, benda tersebut tidak bermuatan. Apabila sebuah benda disentuhkan pada lempeng logam dan daun elektroskop membuka, berarti benda tersebut bermuatan.

2. Untuk mengetahui jenis muatan listrikMula-mula elektroskop diberi muatan yaitu dengan jalan menyentuh lempeng logam dengan benda bermuatan, misalnya muatan positif. Suatu benda bermuatan (belum diketahui jenis muatannya) didekatkan pada lempeng logam. Apabila daun elektroskop membuka, berarti benda tersebut bermuatan positif dan bila daun elektroskop menutup berarti benda tersebut bermuatan negatif. Untuk memahami prinsip kerja elektroskop lakukan kegiatan 1.2.

Kegiatan 1.2

ELEKTROSKOP

a. PendahuluanBenda ada yang bermuatan listrik dan ada yang tidak bermuatan listrik. Bagaimana untuk mengetahui bahwa suatu benda bermuatan listrik ? Untuk mengetahui sebuah benda bermuatan listrik atau tidak lakukanlah kegiatan berikut ini.

b. Alat dan Bahan 1 buah batang kaca 1 potong kain sutera 1 buah elektroskop

c. Prosedur1. Sebelum batang kaca digosok-gosok dengan kain sutera dekatkan pada bola/kepala elektroskop,

amati daun elektroskop. Apa yang terjadi pada daun

4

elektroskop ? ..............................................................................................................................................................

2. Gosok-gosoklah batang kaca dengan kain sutera.3. Dekatkan ujung batang kaca tersebut ke bola/kepala logam elektroskop dan lihat daun-daunnya.

Apa yang terjadi ? ............................................................................................................................. Mengapa demikian ? .........................................................................................................................

4. Kemudian jauhkan batang kaca dari kepala elektroskop dan lihat daun-daun elektroskop. Apa yang terjadi pada daun elektroskop ? ............................................................................................... Mengapa demikian ? .........................................................................................................................

5. Dekatkan lagi batang kaca yang sudah digosok-gosok kain sutera tersebut ke bola/kepala elektroskop , tahan batang kaca di dekat kepala elektroskop kemudian sentuhlah kepala elektroskop dengan ujung jari amati daun elekltroskop apa yang terjadi ? .............................................................................................................................................................. Mengapa demikian ? ...........................................................................................................................

6. Jauhkan ujung jari dan batang kaca dari kepala elektroskop. Amati yang terjadi pada dauan elektroskop, apa yang terjadi ? …........................................................................................................ Mengapa demikian ? ...........................................................................................................................

d. Analisis dan KesimpulanBuatlah kesimpulan dari kegiatan di atas dengan cara membuat gambar untuk menjelaskan hasil tersebut.................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................

D. Interaksi Benda Bermuatan Listrik

Telah kita ketahui bahwa untuk menimbulkan muatan listrik pada suatu benda dapat dilakukan dengan cara menggosok. Apa yang terjadi jika dua buah benda bermuatan listrik saling kita dekatkan ? Dua buah benda masing-masing bermuatan listrik negatip dan saling berdekatan, maka antara dua benda tersebut akan terjadi gaya tolak-menolak. Demikian juga jika dua buah benda masing-masing bermuatan listrik positip dan saling berdekatan, maka

antara dua buah benda tersebut juga akan terjadi gaya tolak-menolak. Tetapi jika sebuah benda bermuatan listrik positip didekatkan dengan benda bermuatan listrik negatip maka antara dua buah benda tersebut akan terjadi gaya tarik-menarik. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 1.3.

Kegiatan 1.3

Sifat Benda Bermuatan Listrik

a. Tujuan : Mengetahui sifat kelistrikan yang ditimbulkan oleh penggaris plastik.b. Alat dan Bahan

Dua buah penggaris plastik yang masih baru.5

Benang Tiang statif Dua batang kaca Kapas

c. Prosedur Kegiatan

1. Ambil dua buah mistar plastik.2. Gantungkan salah satu mistar itu dengan benang pada sebuah statif

seperti gambar berikut.3. Gosok-gosokkan salah satu ujung mistar itu pada rambut yang

kering.4. Ambil mistar yang lain, dan gosokkan ujung mistar itu pada rambut

yang kering.5. Dekatkan kedua ujung mistar yang telah digosok seperti gambar.

Amatilah apa yang terjadi.6. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok

kalian.7. Ambillah dua batang kaca.8. Gantungkan salah satu batang kaca dengan seutas benang pada

sebuah statif seperti gambar di bawah ini.

9. Gosok-gosokkan salah satu ujung kaca itu dengan kapas yang kering.10. Ambil kaca yang lain dan gosokkan ujung kaca dengan kapas yang

kering.11. Dekatkan kedua ujung kaca yang telah digosok. Amatilah apa yang

terjadi.12. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok kalian.

13. Dekatkan ujung mistar yang telah digosok rambut kering dengan ujung kaca yang telah digosok kapas kering. Amatilah apa yang terjadi.

c. Analisis dan Kesimpulan1. Diskusikan hasil pengamatan ini dengan teman satu kelompok.2. Buatlah suatu kesimpulan yang disertai alasan yang menunjukkan adanya sifat kelistrikan dari

dua benda yang berbeda atau sama yaitu antara mistar dan kaca, mistar dan mistar, dan kaca dan kaca.

3. Presentasikan hasil pengamatanmu pada kegiatan ini.

E. Hukum Coulomb

Jika dua benda bermuatan listrik berdekatan akan terjadi gaya listrik. Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antara dua muatan listrik disebut gaya Coulomb (Fc). Apabila dua muatan yang berdekatan muatannya sejenis, maka gaya Coulombnya berupa gaya tolak-menolak. Sebaliknya, dua muatan yang berdekatan muatannya tak sejenis, maka gaya Coulombnya berupa gaya tarik-menarik.

Besar gaya Coulomb bergantung pada:

6

a. besar masing-masing muatan (Q1 dan Q2 ),b. kuadrat jarak antara dua muatan (r2).

Hukum Coulomb berbunyi: besar gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda bermuatan.

Secara matematik Hukum Coulomb dirumuskan:

Keterangan :Fc = gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik dalam satuan newton (N)Q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)Q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)r = jarak antara dua benda bermuatan dalam satuan meter (m)k = konstanta pembanding besarnya 9 x 109 Nm2/C2

Contoh Soal:

1. Dua buah benda memiliki muatan masing-masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jarak kedua benda didekatkan menjadi setengahnya, maka berapa besar gayanya sekarang ?

Diketahui:Q1 = +Q dan Q2 = -Qr = ½ dDitanyakan : F = .. ?Jawaban :

F = k

Q1 x Q 2r2

F = k

+Q1 x (−Q2 )d2

F’ = k

+Q1 x (−Q2 )

( 12d )2

= - k

Q1 x Q 214d2

= - 4 k

Q1 x Q 2d2

= - 4 F1

Jadi gayanya menjadi 4 kali gaya semula sedangkan tanda negatip (-) artinya terjadi gaya tarik menarik antara dua muatan.

2. Dua muatan dipisahkan dengan jarak 3 cm. Benda A memiliki muatan +6 C dan benda B memiliki muatan +3C . Pertanyaan :a. Buatlah diagram vektor gaya-gaya kedua muatan tersebutb. Berapa gaya pada benda A dan benda B serta ke mana arahnya ?

Penyelesaian :

Diketahui :QA = +6 C = +6 x 10-6 CQB = +3C = +3 x 10-6 C

7

r = 3 cm = 3 x 10-2 m

Ditanyakan :a. Diagram vektor gaya-gaya pada masing-masing muatanb. FA dan FB serta arahnyaJawaban:

a.

b. FA = FB = k

QAQBr2

= 9 x 10 9 Nm2/C2

(6 x10−6C )x (3 x10−6C )(3 x10−2m)2

= 9 x 10 9 Nm2/C2

18 x10−12C2

9 x10−4m2

= 9 x 10 9 Nm2/C2 x 2 10-8 C2/m2

= 18 x 10 N = 180 N

FA arahnya ke kanan dan FB arahnya ke kiri yang besarnya sama.

EVALUASI

Pilih salah jawaban yang benar !1. Bagian atom yang tidak bermuatan listrik

dinamakan ...A. elektron B. NeutronC. Proton D. nukleon

2. Pelepasan elektron dari atom suatu benda mengakibatkan benda tersebut bermuatan ...A. netral B. negatifC. positif D. negatif dan positif

3. Dua Penggaris plastik yang telah digosok dengan kain wol jika didekatkan akan terjadi peristiwa .....A. tolak menolakB. tarik menarikC. keduanya tidak bergerakD. kadang-kadang tarik menarik

4. Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena ...A. elektron berpindah dari kain sutera ke kacaB. elektron berpindah dari kaca ke kain suteraC. proton berpindah dari kain sutera ke kacaD. proton berpindah dari kaca ke kain sutera

5. Perhatikan gambar di bawah !

A. tolak menolak C. diamB. tarik menarik D. ditarik pelan-pelan

6. Penggaris plastik yang kering jika digosokkan pada rambut dapat menarik helaian rambut, karena …….A. proton dari plastik berpindah ke rambutB. proton dari rambut berpindah ke plastikC. elektron dari plastik berpindah ke rambutD. elektron dari rambut berpindah ke plastik

7. Seorang siswa melakukan penyelidikan perilaku sisir terhadap serpihan kertas berikut :

Hasil penyelidikannya, sisir plastik tersebut dapat menarik serpihan kertas seperti pada gambar. Hal ini disebabkan sisir plastik telah ....

8

B

+FA pada B

A

+FB pada A

r

Kedua benda tersebut digosok dengan kain sutra., jika didekatkan yang terjadi adalah .....

8. Jika mistar plastik digosok dengan kain wol, maka yang terjadi adalah ...A. elektron dari mistar berpindah ke kain

wol sehingga mistar bermuatan positip (+)

B. elektron dari kain wol berpindah ke mistar sehingga mistar bermuatan negatip (-)

C. elektron dari kain wol berpindah ke mistar, sehingga mistar bermuatan positip (+)

D. proton dari mistar berpindah ke kain wol sehingga mistar bermuatan negatip (-)

9. Ebonit jika digosok dengan kain wol akan bermuatan ..A. netral C. negatifB. positif D. tidak bermuatan

10. Perhatikan gambar berikut !

Batang kaca dapat menarik serpihan kertas

seperti pada gambar karena telah bermuatan listrik yang ditimbulkan oleh peristiwa penggosokan dengan ….A. kain wol, sehingga melepaskan beberapa

elektron yang dimilikiB. kain sutera, sehingga melepaskan

beberapa elektron yang dimilikiC. kain wol, sehingga menerima beberapa

elektron dari kain wolD. kain sutera, sehingga menerima

beberapa elektron11. Perhatikan sederetan benda-benda

bermuatan listrik yang digantung dengan benang berikut !

Jika benda C bermuatan listrik positif, maka

12. Pemisahan muatan listrik positif maupun negatif pada benda netral akibat pengaruh benda bermuatan listrik di dekatnya disebut ....A. induksi elektromagnetikB. induksi listrikC. GGL induksiD. arus induksi

12. Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positip ?

13. Dua buah benda memiliki muatan masing-

masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jaraknya tetap tetapi muatannya berubah menjadi +4Q dan -3Q, maka besar gayanya sekarang adalah ...A. 7F B. 8F C. 10F D.12F

14. Dua buah benda memiliki muatan masing-masing +Q dan -Q kedua benda terpisah pada jarak sejauh d, sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika jarak kedua benda didekatkan menjadi setengahnya, maka besar gayanya sekarang adalah ....A. 1F B. 2F C. 3F D. 4F

15. Dua buah benda masing-masing muatannya +5 x 10-6 C dan +2 x 10-6 C, terletak pada jarak 2 cm. Jika k = 9x109 N m2 /C2 maka besar gaya tolak kedua muatan tersebut adalah …A. 22,5 x 10-6 N C. 22,5 NB. 225 N D. 22,5 x 106 N

9

berturut-turut benda A, B, D, dan E bermuatan listrik ....A. positif, negatif, positif, dan positifB. negatif, positif, negatif, dan negatifC. negatif, negatif, positif, dan positifD. positif, positif, negatif, dan negatif

Kompetensi Dasar 3.3 Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang ditimbulkannya serta penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari

A. Arus Listrik

1. Terjadinya Arus ListrikArus listrik dapat mengalir pada suatu penghantar jika antara kedua ujung penghantar terdapat beda potensial. Perhatikan gambar 2.1. Dua buah benda A dan B bermuatan listrik positip dan dihubungkan dengan penghantar. Benda A bermuatan positip 12 dan benda B bermuatan positip 6. Jika dua buah benda dihubungkan dengan penghantar maka elektron mengalir dari benda B ke benda A, sedangkan proton mengalir dari benda A ke benda B. Hal ini terjadi karena benda A potensialnya lebih tinggi dari pada benda B (VA> VB). Jadi arus listrik mengalir dari potensial lebih tinggi ke yang potensialnya lebih rendah. Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi.Pada gambar 2.2 benda P bermuatan positip dan benda Q bermuatan negatip, maka arus listrik mengalir dari benda P ke benda Q, sedangkan elektron mengalir dari benda Q ke benda P.

2. Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik dapat dibuat dengan cara menghubung-hubungkan kutub-kutub sumber arus listrik misalnya baterai dengan penghantar ke alat-alat listrik. Rangkaian listrik ada yang terbuka ada pula tertutup. Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 2.1.

Kegiatan 2.1

Rangkaian Listrik

a. Pendahuluan

10

Bab2 ELEMEN DAN ARUS LISTRIK

Jika kalian menghubung-hubungkan sumber arus listrik misalnya baterai menggunakan penghantar maka dapat dikatakan bahwa kalian telah membuat suatu rangkaian. Rangkaian ada yang terbuka ada juga yang tertutup. Bagaimana membuat rangkaian terbuka, rangkaian tertutup ? Bagaimana pula caranya agar arus listrik dapat mengalir pada rangkaian ?

b. Tujuan : Membuat rangkaian listrik terbuka dan tertutupc. Alat dan bahan

Baterai = 1 buah Bola lampu 1,5 V = 1 buah Saklar = 1 buah Soket lampu = 1 buah Kabel = secukupnya

d. Prosedur Kegiatan1. Rangkailah alat-alat di atas sampai lampu dalam keadaan menyala.2. Gambarlah rangkaian yang telah kamu buat tersebut.

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................3. Dari rangkaian yang telah kamu buat tersebut matikan saklarnya dengan cara menggeser ke arah

OFF. Apakah lampu tetap menyala ? .................................................................................................. Menurut pendapatmu apa sebabnya ? ..............................................................................................

4. Gambarlah rangkaian listrik pada prosedur 3 di atas..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

5. Geserlah sekali lagi saklarnya ke arah ON, apakah lampu menyala ? ................................................. Menurut pendapatmu apa sebabnya ? ..............................................................................................Jadi fungsinya saklar untuk apa ? .......................................................................................................

Kesimpulan:Berkaitan dengan rangkaian terbuka, rangkaian tertutup buatlah kesimpulannya........................................................................................................................................................................ ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... Pada saat lampu menyala, pada rangkaian mengalir arus listrik. Jadi apa syarat-syaratnya agar arus listrik dapat mengalir pada rangkaian ? ....................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................

11

3. Mengukur Kuat Arus Listrik

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat diukur besarnya. Alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter (ammeter). Dapat juga untuk mengukur kuat arus listrik digunakan basicmeter dan avometer. Pada rangkaian listrik amperemeter dipasang secara seri dengan rangkaian yang diukur kuat arusnya.

Karena skala basicmeter standarnya menggunakan satuan mikroampere maka basicmeter hanya mampu mengukur kuat arus listrik yang sangat kecil. Agar basicmeter dapat digunakan untuk mengukur

kuat arus listrik yang besar maka harus dipasang shunt. Gambar 2.3 menunjukkan basicmeter tidak diberi shunt. Gambar 2.4 (a) Shunt dengan batas ukur 1 A dan 5 A sedangkan gambar 2.4 b) Shunt dengan batas ukur 50 mA dan 100 mA. Basic meter ini hanya dapat digunakan untuk mengukur arus dc.

Jika kamu akan mengukur kuat arus listrik di atas 1 A gunakan SHUNT 0 – 1 – 5 A, tetapi jika akan mengukur arus listrik di bawah 1 A gunakan SHUNT 0 – 50 – 100 mA. Misalkan kamu akan mengukur kuat arus listrik yang melewati sebuah lampu maka pasangkan SHUNT 0 – 50 – 100 DC mA pada Basic meter seperti gambar 2.5.

Jika kutub negatip baterai dihubungkan dengan kabel pada angka nol dan kutub positip

baterai dihubungkan dengan kabel pada lampu kemudian lampu dihubungkan dengan kabel pada angka 100, maka batas ukur basic meter yang digunakan adalah 100 mA. Skala yang ditunjuk oleh jarum basic meter adalah 80 dan skala penuh 100 jika skala yang digunakan pada panel bawah, dan skala yang ditunjuk 40 dan skala penuh 50 jika skala yang digunakan pada panel atas basic meter. Apabila batas ukur di beri simbol Bu dan skala yang ditunjuk diberi simbol St dan skala penuh diberi simbol Sp, maka besarnya arus listrik hasil pengukuran adalah :

Jika menggunakan skala yang bawahSt = 80; Sp = 100; Bu = 100 mA

I=StSp

xBu,

I=80100

x100 mA=80 mA= 0,08 A

Jika menggunakan skala yang atasSt = 40; Sp = 50; Bu = 100 mA

I=StSp

xBu

I=4050

x100 mA=80 mA= 0,08 A

Hasilnya sama baik menggunakan skala atas maupun skala bawah.

1 A = 1000 mA = 103 mA

1 mA = 0,001 A = 10 -3 A12

Bagaimana mengukur kuat arus listrik menggunakan basicmeter ? Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 2.2.

Kegiatan 2.2Mengukur Kuat Arus Listrik

Dengan Basicmeter

a. Tujuan: Mengukur besarnya kuat arus listrik pada rangkaian

b. Alat dan bahan Basicmeter = 1 buah Saklar = 1 buah Bola lampu 1,5 V = 1 buah Shunt 0 – 50 – 100 DC mA = 1 buah Kabel = secukupnya Soket lampu = 1 buah Baterai = 2 buah


1. Buatlah rangkaian seperti gambar 2.6 !

2. Geserlah saklar pada posisi 1 (On).3. Pastikan lampu sudah menyala dan jarum basicmeter menyimpang ke kanan.4. Berapa batas ukurnya (Bu)? ..............................................................................................................5. Berapa skala yang ditunjuk (pada skala yang bawah) (St) ? .............................................................6. Berapa skala penuhnya (pada skala yang bawah) (Sp) ? ...................................................................7. Hitunglah besarnya kuat arus listrik yang

mengalir ? ...................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

8. Ulangi kegiatan 1 s/d 6 tetapi baterainya menjadi dua buah sehingga rangkaiannya seperti gambar 2.7.

13

9. Hitunglah besarnya kuat arus listrik yang mengalir ? ...................................................................... ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

10. Jika basicmeter diberi simbul , baterai diberi simbul , lampu diberi simbul ,

saklar dan kabel penghubung maka gambarlah rangkaian listrik pada kegiatan 1 dan kegiatan 8.................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................

Kesimpulan

Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas berdasarkan hasil kegiatan no. 7 dan no. 9.

................................................................................................................................................. ......................

........................................................................................................................... ............................................

..................................................................................................... ..................................................................

...............................................................................

Dalam suatu rangkaian listrik jika mengalir arus listrik maka pada rangkaian tersebut mengalir pula muatan listrik. Jika muatan listrik yang mengalir pada rangkaian sebesar Q selama waktu t, maka besarnya kuat arus listrik dapat dihitung dengan persamaan:

Q = muatan listrik, satuanya dalam SI coulomb (C)t = waktu, satuannya dalam SI sekon (s)I = kuat arus listrik, satuannya dalam SI ampere (A)

Contoh Soal :

Sebuah penghantar dialiri arus listrik sebesar 3 A . Berapakah besarnya jumlah muatan listrik yang mengalir selama 5 menit ?

Penyelesaian:

Diket:

I = 3 At = 5 menit = 5 x 60 s = 300 s

14

Ditanya : Q = … ?

Jawab:

I =

Qt 3 A =

Q300 s Q = 3 A x 300 s = 900 As = 900 C

B. Beda Potensial Listrik 1. Sumber Arus Listrik

Untuk menimbulkan beda potensial pada ujung-ujung penghantar di gunakan sumber tegangan atau sumber arus listrik. Berdasarkan bahan yang digunakan Sumber tegangan di bagi menjadi : Elemen elektrokimia dan Elemen elektrodinamika. Elemen elektrokimia adalah sumber tegangan yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan elemen elektrodinamika adalah sumber tegangan yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Elemen elektrokimia dibagi menjadi elemen primer dan elemen sekunder. Elemen primer adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis tidak dapat diisi kembali. Contohnya elemen volta, elemen kering (baterai), elemen Leclanche, elemen Daniel. Sedangkan elemen sekunder adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis dapat diisi kembali. Contohnya akumulator (accu)

a. Elemen Volta

Sumber arus dan tegangan ini pertama kali dibuat oleh ahli fisika Italia yang bernama Allesandro Volta (1790-1800). Pada dasarnya elemen volta terdiri atas logam tembaga ( Cu ), logam seng (Zn), dan larutan elektrolit asam sulfat ( H2SO4 ). Perhatikan gambar 2.8 di samping ini. Logam tembaga (Cu) sebagai kutub positip (+) dan logam seng (Zn) sebagai kutub negatip (-). Beda potensial antara kedua kutub 1 volt s/d 1,5 volt. Pada saat logam Cu dan logam Zn dihubungkan lewat penghantar ke lampu, terjadi proses perubahan energi kimia

menjadi energi listrik. Lempeng tembaga bermuatan positip karena kekurangan elektron sedangkan lempeng seng bermuatan negatip karena kelebihan elektron. Kelemahan elemen volta adalah timbulnya gelembung-gelembung gas di sekitar logam Cu yang menghambat jalannya arus yang di sebut polarisasi . Polarisasi adalah peristiwa penutupan elektroda-elektroda elemen oleh hasil-hasil reaksi sehingga menurunkan kerja elemen. Maka dari itu elemen volta tidak praktis digunakan dalam keperluan sehari-hari.

b. Elemen KeringBaterai yang paling kamu kenal dan banyak digunakan adalah baterai sel kering. Perhatikan gambar 2.13 di bawah ini yang menunjukkan bagian-bagian penting sebuah baterai. Pada dasarnya baterai/elemen kering terdiri atas karbon ( C ), logam seng ( Zn ), dan larutan elektrolit salmiak/amonium klorid (NH4Cl).

Diantara logam karbon dan seng, terdapat batu kawi/Mangan dioksida (MnO2) yang berfungsi sebagai depolarisator yaitu untuk mengurangi atau meniadakan terjadinya peristiwa polarisasi. Perhatikan gambar

15

2.10 di samping. Sebagai kutub positip adalah karbon ( C ) yang ditutup kuningan dan sebagai kutub negatip adalah logam seng ( Zn ). Beda potensial antara ke dua kutub 1,5 volt. Pada saat dipakai, misalnya untuk menyalakan lampu terjadi proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik.

c. Elemen LeclancheElemen Leclance terdiri dari bejana kaca dan berisi batang

karbon ( C ) sebagai elektroda positip, batang seng (Zn) sebagai elektroda negatip, larutan amonium khlorida (NH4Cl) sebagai elektrolit dan depolarisator manggandioksida (MnO2) bercampur serbuk karbon (C) dalam bejana berpori ditunjukkan gambar 2.12.

Bila ion-ion seng masuk dalam larutan amonium khlorida, maka batang seng akan negatip terhadap larutan itu. Amonium khlorida memberikan ion-ion amonium yang bermuatan positip yang menembus bejana berpori menuju batang karbon. Ion-ion itu memberikan muatan positipnya kepada batang karbon dan terurai menjadi amoniak (NH3) dan gas hidrogen (H2).

d. Elemen Daniel

Elemen Daniel merupakan sumber arus listrik yang mempunyai elektrolit pada kutub negatipnya berupa asam sulfat (H2SO4) dan elektrolit pada kutub positipnya berupa tembaga sulfat (CuSO4). Kutub positip berasal dari tembaga dan kutub negatip berasal dari logam seng (Zn) gambar 2.14.

e. Elemen SekunderElemen sekunder adalah sumber tegangan yang apabila energinya habis dapat diisi kembali ditunjukkan gambar 2.15. Contoh elemen skunder: akumulator (aki). Aki sering juga di sebut sel basah. Timbal (Pb) dan timbal peroksida (PbO2) terletak dalam larutan asam sulfat (H2SO4). Reaksi kimia yang terjadi menyebabkan elektron terkumpul pada timbal, sehingga timbal sebagai kutub negatif dan timbal peroksida sebagai kutub positif. Lempeng timbal peroksida (anoda) sebagai kutub positif dan lempeng timbal (katoda)

sebagai kutub negatip. Bagian-bagian akumulator ditunjukkan gambar 2.16.

2. Beda Potensial Listrik

16

Tentunya kalian masih ingat pembahasan materi kuat arus listrik. Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Selisih antara potensial tinggi dengan potensial rendah itulah yang dinamakan dengan beda potensial listrik. Jadi beda potensial listrik adalah selisih potensial antara dua titik pada suatu penghantar berarus listrik. Pada sumber tegangan yang memiliki potensial tinggi adalah kutub positip sedangkan yang memiliki potensial rendah adalah kutub negatip.

Beda potensial listrik sering di sebut tegangan listrik. Untuk mengukur beda potensial listrik digunakan voltmeter. Basicmeter dan avometer (multitester) dapat juga digunakan untuk mengukur beda potensial listrik. Pada suatu rangkaian listrik, voltmeter dipasang paralel dengan rangkaian yang diukur beda potensialnya. Mengukur beda potensial listrik menggunakan basicmeter pada dasarnya hampir sama dengan mengukur kuat arus listrik menggunakan basicmeter. Bedanya jika mengukur kuat arus listrik menggunakan shunt tetapi jika mengukur beda potensial menggunakan multiplier. Multiplier ada yang batas ukurnya 0 – 1 – 5 DC V dan ada pula yang batas ukurnya 0 – 10 – 50 DC V.

Jika akan mengukur beda potensial kurang dari 5 V, maka digunakan multiplier dengan batas ukur 0 – 1 – 5 DC V dan jika akan mengukur beda potensial 10 V sampai dengan 50 V, menggunakan multiplier yang batas ukurnya 0 – 10 – 50 DC V. Gambar 2.17 a) multiplier dengan batas ukur 0 – 1 – 5 DC V dan gambar 2.17 b) multiplier dengan batas ukur 0 – 10 – 50 DC V.

Misalnya akan mengukur besarnya beda potensial pada lampu seperti gambar 2.19.

Batas ukur basic meter yang digunakan adalah 5 V. Skala yang ditunjuk oleh jarum basic meter adalah 30 ; skala penuh 100 jika skala yang digunakan pada panel bawah, dan skala yang ditunjuk 15 ; skala penuh 50 jika skala yang digunakan pada panel atas basic meter. Apabila batas ukur di beri simbol Bu dan skala yang ditunjuk diberi simbol St dan skala penuh diberi simbol Sp, maka besarnya beda potensial listrik hasil pengukuran adalah :

Jika menggunakan skala yang bawah

Jika menggunakan skala yang atasSt = 15; Sp = 50;

17

St = 30; Sp = 100;Bu = 5 V

V= StSp

xBu,

V= 30100

x 5V=1,5 V

= 1,5 V

Bu = 5 V

V= StSp

xBu

V=1550

x 5V=1,5 V

= 1,5 V

Hasil pengukuran besarnya sama, baik menggunakan skala bagian atas maupun skala bagian bawah.

Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 2.3.

Kegiatan 2.3

Mengukur Beda Potensial ListrikDengan Basicmeter

a. Tujuan : Mengukur beda potensial listrik

b. Alat dan bahan Basicmeter = 1 buah Saklar = 1 buah Bola lampu 1,5 V = 1 buah Multiplier 0 – 1 – 5 DC V = 1 buah Kabel = secukupnya Soket lampu = 1 buah Baterai = 2 buah


1. Buatlah rangkaian seperti gambar bawah !

18

2. Geserlah saklar pada posisi 1 (On).3. Pastikan lampu sudah menyala dan jarum basicmeter menyimpang ke kanan.4. Berapa batas ukur yang digunakan (Bu)? ......................................................................................5. Berapa skala yang ditunjuk (pada skala yang bawah) (St) ? ...........................................................6. Berapa skala penuhnya (pada skala yang bawah) (Sp) ? ................................................................7. Hitunglah besarnya beda potensial listrik pada lampu ? ................................................................

............................................................................................................................................... .........

...................................................................................................................................... ..................

............................................................................................................................. ...........................

....................................................................................................................8. Ulangi kegiatan 1 s/d 6 tetapi baterainya menjadi dua buah sehingga rangkaiannya seperti

gambar di bawah.

9. Hitunglah besarnya beda potensial pada lampu ? ...................................................................... ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

10. Jika basicmeter diberi simbul , baterai diberi simbul , lampu diberi simbul ,

saklar dan kabel penghubung maka gambarlah rangkaian listrik pada kegiatan 1 dan kegiatan 8.................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. ...........................

19

...................................................................................................................... ....................................

.............................................................................................................

Kesimpulan

Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas berdasarkan hasil kegiatan no. 7 dan no. 9.

................................................................................................................................................. ......................

........................................................................................................................... ............................................

..................................................................................................... ..................................................................

...............................................................................

3. Gaya Gerak Listrik (GGL) dan Tegangan jepit

Agar dalam suatu rangkaian mengalir arus listrik maka dalam rangkaian tersebut harus ada sumber arus listrik. Sumber arus listrik tersebut juga sebagai sumber tegangan listrik. Sumber arus listrik misalnya: elemen volta, baterai, aki, dinamo, generator. Sebelum sumber tegangan listrik dihubungkan dengan suatu rangkaian, maka sumber tegangan tersebut mempunyai beda potensial yang dikenal dengan gaya gerak listrik (GGL). Bagaimana besarnya GGL sebuah sumber tegangan dibandingkan dengan tegangan jepit ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 2.4.

Kegiatan 2.4

Mengukur Gaya Gerak Listrik danTegangan Jepit

a. Tujuan : Mengukur gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit

b. Alat dan bahan baterai lengkap dengan tempatnya = 2 buah saklar = 1 buah kabel penghubung = secukupnya basicmeter/voltmeter = 1 buah bola lampu dengan tempatnya = 1 buah

c. Prosedur1. Rangkailah alat-alat seperti gambar di samping.2. Sebelum saklar (S) dihubungkan, apakah jarum pada basicmeter

bergerak menunjuk angka tertentu ? ....................... Mengapa demikian ? ................................................................... .....................................................................................................

3. Hubungkan saklar (S). Apakah lampu menyala ? ........................ Apakah penunjukan jarum voltmeter sekarang

20

L

S

V- +

berkurang? ..................................................................................................... Mengapa demikian ? ................................................................... ......................................................................................................

4. Besar manakah angka yang ditunjukkan oleh jarum voltmeter antara kegiatan 2 dan kegiatan 3 ? ........................................................................................................................................................... Mengapa Demikian ? ........................................................................................................................ ...........................................................................................................................................................

KesimpulanBerdasarkan kegiatan di atas, kegiatan 2 adalah mengukur GGL dan kegiaatn 3 mengukur tegangan jepit.Apakah kesimpulanmu tentang GGl dan tegangan jepit ?...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Pikirkanlah, mengapa GGL lebih besar dari pada tegangan jepit ?...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4. Rangkaian Sumber Tegangan

Sumber tegangan DC atau elemen dapat dirangkai seri maupun paralel. Bagaimanakah besarnya GGL dari beberapa elemen yang dirangkai seri maupun yang dirangkai paralel. Seperti halnya jika kalian menyalakan senter menggunakan baterai lebih dari satu, maka agar senter dapat menyala dengan terang elemen-elemen tersebut harus dirangkai secara seri. Bagaimana cara merangkai dan berapa besarnya beda potensial dari elemen yang dirangkai seri maupun paralel , lakukan kegiatan 2.5.

Kegiatan 2.5

Rangkaian Sumber Tegangan

a. Tujuan : Mengukur gaya gerak listrik (ggl) dari sumber tegangan yang dirangkai seri maupun paralel

b. Alat dan bahan

3 buah baterai beserta tempatnya (usahakan masing-masing baterai GGLnya sama)

21

1 voltmeter kabel penghubung

c. Prosedur

1. Hubungkan 1 buah baterai pada voltmeter dengan kabel penghubung.2. Catatlah berapa angka penunjukan jarum voltmeter ....................................................3. Tambahkan 1 buah baterai lagi susunannya berjajar (seri) sehingga baterainya 2 buah seperti

gambar (a) di atas. Bacalah angka penunjukan jarum voltmeter dan vatatlah

besarnya. ..........................................................................................................................................................

4. Tambahkan 1 buah baterai lagi susunannya berjajar (seri) sehingga baterainya 3 buah. Bacalah angka penunjukan jarum voltmeter dan vatatlah besarnya. ........................................................... ..........................................................................................................................................................

5. Buatlah tabel hasil pengukuran GGL pada kegiatan 1 s.d 4 di atas.6. Ulangi kegiatan 1 s/d 5 di atas tetapi pada kegiatan 3 dan kegiatan 4 baterai dirangkai paralel seperti

gambar (b).....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................

Kesimpulan

Berdasarkan tabel buatlah kesimpulan yang berkaitan dengan GGL pada sumber tegangan yang dirangkai seri maupun yang dirangkai paralel..................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................

EVALUASIPilih salah satu jawaban yang benar !

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Berikut ini yang benar adalah . . . .A. arah elektron dari A ke B, arah arus listrik

dari B ke AB. arah arus listrik dari A ke B, arah elektron

dari B ke AC. arah arus listrik dan arah elektron dari B ke AD. arah arus listrik dan arah elektron dari A ke B

2. Arah arus listrik dan arah elektron adalah . . . .A. selalu berlawananB. selalu samaC. kadang-kadang berlawananD. tidak dapat ditentukan

6. Jika rangkaian berikut untuk mengukur kuat arus pada lampu maka ....

A. P adalah sakelar dan Q adalah lampuB. P adalah amperemeter dan Q adalah lampuC. P adalah voltmeter dan Q adalah sakelarD. P adalah amperemeter dan Q adalah

voltmeter

7. Perhatikan tabel berikut.

22

( b)V- +

( a)V- +

3. Berikut ini adalah gambar penghantar yang berbentuk bola berikut ini!

Dari gambar di atas, pernyataan yang benar adalah . . . .A. potensial B sama dengan potensial CB. potensial B lebih besar dari potensial CC. potensial B lebih kecil dari potensial CD. potensial B mungkin lebih besar atau lebih

kecil dari potensial C4. Perhatikan gambar di bawah !

Saklar saklar yang mana harus ditutup supaya hanya lampu-lampu A, B dan C

yang menyala? A. S1 dan S3 C. S1

B. S3 D. S2 dan S35. Mengenai kuat arus listrik :

1. kuat arus listrik termasuk besaran pokok2. satuan kuat arus listrik adalah meter.3. satuan kuat arus listrik adalah ampere4. kuat arus listrik termasuk besaran turunan

Pernyataan yang benar ditunjukkan nomor ....A.1 dan 2 C.1 dan 3B.3 dan 4 D.2 dan 4

Berikut ini yang bukan kesimpulan dari tabel di atas adalah ....A. nyala lampu tidak tergantung oleh tegangan

dan kuat arusB. nyala lampu tergantung tegangan dan kuat

arusC. nyala lampu makin terang, jika tegangan

makin besarD. kuat arus makin besar, nyala lampu makin

terang

8. Perhatikan gambar berikut.

Jika batas ukur amperemeter 1 A, besar kuat arus yang terukur adalah ....A. 0,5 A B. 1 A C. 15 A D. 50 A

9. Kuat arus 3 A artinya ....A. muatan listrik 300 C mengalir selama 100

menitB. muatan listrik 1.800 C mengalir selama 10

menitC. muatan listrik 3 C mengalir selama 6 menitD. muatan listrik 9 C mengalir selama 3 menit


Agar kita dapat mengetahui besar GGL dalam

rangkaian tersebut, yang kita lakukan adalah ....

A. Membuka saklar dan voltmeter dipasang seri.

B. Membuka saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan lampu.

C. Menutup saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan baterai.

D. Membuka saklar dan voltmeter dipasang paralel dengan baterai.

11. Perhatikan gambar di samping !

13. Manakah kutub negatif pada bagan di bawah ini ?

A. 1B. 2C. 3D. 4

14. Pada aki (accumulator) yang berfungsi sebagai anoda adalah . . . .A. Pb C. PbO2B. H2SO4 D. Zn

15. Elektrolit yang digunakan untuk akumulator adalah ....A. asam sitrat C. asam sulfidaB. asam nitrat D. asam sulfat

16. Tiga puluh batu baterai, masing-masing 1,5 V, disusun paralel akan menghasilkan GGL total

23

Agar kita dapat mengetahui besar tegangan jepit dalam rangkaian tersebut, yang kita lakukan adalah ....

A. Membuka saklarB. Menutup saklar dan

voltmeter dipasang seri dengan lampu

C. Membuka saklar dan posisi voltmeter

diparalelkan dengan bateraiD. Menutup saklar dan volmeter dipasang

paralel dengan lampu

12. Pengukuran GGL yang benar ditunjukkan gambar...

A. B.

C. D.

sebesar ....A. 1,5 volt C. 10 voltB. 3,0 volt D. 15 volt

Kompetensi Dasar 3.2 Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari

A. Hubungan beda potensial dan kuat arus listrik

24

LISTRIK DINAMIS

Apabila sebuah lampu dihubungkan dengan kutub-kutub sumber tegangan dan kuat arus listrik yang melewati lampu diukur serta beda potensial pada lampu juga diukur, bagaimanakah hubungan antara beda potensial listrik dengan kuat arus yang mengalir ?

Sehari-hari tentunya kalian sudah pernah mengetahui bagaimana nyala lampu di rumahmu pada saat tegangan PLN turun. Pada saat tegangan listrik PLN turun lampu dirumahmu tentunya akan redup dan pada saat tegangan listrik PLN naik lagi, lampu dirumahmu akan terang kembali. Pada saat tegangan PLN turun, kuat arus listrik juga ikut turun dan pada saat tegangan listrik PLN naik kuat arus listrik juga ikut naik. Jika hambatan lampu (R) , beda potensial listrik (V) dan kuat arus listrik (I) bagaimana hubungan variabel-variabel tersebut ? Untuk menjawabnya lakukan kegiatan 3.1

Kegiatan 3.1

Hubungan beda potensial dan kuat arus listrik

a. Tujuan Menentukan hubungan beda potensial listrik dengan kuat arus listrik

b. PendahuluanDi depan telah dijelaskan bahwa bila antara ujung-ujung penghantar memiliki beda potensial,

maka akan ada arus yang mengalir. Bagaimana hubungan antar kuat arus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar ? Untuk mengetahui hubungan tersebut lakukan eksperimen berikut ini.

c. Alat Dan Bahan :

Lampu 2,3 watt : 1 buah Tempat lampu : 1 buah Saklar : 1 buah Volt meter : 1 buah Ampere meter : 1 buah Hambatan geser : 1 buah Baterei : 1 buah Hambatan 100 Ohm : 2 buah Hambatan 50 Ohm : 1 buah Kabel secukupnya : 1 buah

d. Kegiatan

1. Hubungan antara tegangan dan kuat arus

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti gambar di samping ini.b. Ubahlah besar kecilnya hambatan dari Rheostart

ditunjuk amperemeter dan beda potensial (V) yang ditunjuk voltmeter dan catat pada tabel.

c. Lakukan kegiatan b) sebanyak 4 kali dan catatlah hasilnya pada tabel.

Hambatan Ke: Besar Tegangan ( V )(volt)

Besar kuat arus ( I )(ampere)

1.

25

2.

3.

4.

5.

d. Dari data di atas buatlah kesimpulan !...................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................

2. Hubungan Antara Tegangan, Kuat Arus dan Hambatan

a. Susunlah rangkaian seperti di sampingb. Pasanglah hambatan (

Voltmeter (V) kemudian masukkan ke dalam tabel.

c. Lakukan kegiatan b) sebanyak empat kali dengan mengganti hambatan (R) 100 Ohm, 150 Ohm, 200 Ohm dan 250 Ohm dan kemudian masukkan besar kuat arus (I) dan beda potensial (V) ke dalam tabel.

R ( Ohm ) I ( mA ) I ( A ) V ( Volt ) I x R50

100

150

200

250

1 mA = 0,001 A = 1 x 10 -3 A

d. Bandingkan hasil pada kolom 4 dan kolom 5 dari tabel di atas. Bagaimanakah besarnya? ............e. Buatlah hubungan antara kolom 4 dan kolom 5 ........................................................................

f. Membuat grafikDari kegiatan (2) buatlah grafik hubungan antara beda potensial ( V ) dengan kuat arus ( I ), V sebagai sumbu vertikal dan I sebagai sumbu horizontal.

Buatlah kesimpulan dari kegiatan 2 di atas !.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

26

Informasi : Kesimpulan pada kegiatan 2 di atas diketemukan pertama kali oleh George Simon Ohm sehingga untuk menghormati, dinamakan HUKUM OHM

Penguatan1. Pada penghanatar 40 ohm mengalir arus listrik sebesar 0,25 A. Tentukan besarnya tegangan

pada pengahantar tersebut !2. Sebuah seterika listrik mengambil arus 15 A. Jika dihubungkan dengan beda potensial 120

volt. Berapakah tahanan kawat di dalam seterika tersebut ?3. Hitunglah hambatan pada lampu jika dialiri listrik 2 A dan beda potensialnya 12 V.

Setelah melakukan kegiatan di atas maka diperoleh hubungan V, I dan R adalah :

Keterangan:V = beda potensial satuan dalam SI volt (V)I = kuat arus satuan dalam SI ampere (A)R = hambatan satuan dalam SI ohm (Ω)

B. Hambatan Penghantar

Jika dirumahmu menyalur listrik dari tetangga yang cukup jauh, tentunya untuk menyalurkan listrik dibutuhkan kawat penghantar yang cukup panjang. Apa yang terjadi pada nyala lampu di rumahmu ? Apakah nyala lampu lebih terang atau lebih redup ? Mengapa hal tersebut bisa terjadi ? Hal ini terjadi dikarenakan kawat penghantar yang digunakan sangat panjang sehingga hambatannya menjadi besar. Apa yang terjadi jika kawat yang digunakan untuk menyalurkan listrik tersebut diganti jenis dan ukurannya ? Untuk lebih memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 3.2.

Kegiatan 3.2

Mengukur Hambatan Kawat

a. Tujuan : Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi besar hambatan penghantar

b. Pendahuluan

Telah anda ketahui bahwa perbandingan antara tegangan dengan kuat arus dalam kawat penghantar disebut hambatan. Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi hambatan kawat suatu penghantar? Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi hambatan kawat penghantar dapat anda ikuti kegiatan berikut ini.

b. Alat Dan Bahan Sakelar = 1 buah Voltmeter = 1 buah Basicmeter/Amperemeter = 1 buah

27

Baterai/power suply = 1 buah Kabel penghubung = secukupnya Kawat tembaga besar = 1m Kawat tembaga kecil = 1m Kawat tembaga kecil = 10m Kawat nikelin kecil = 1m

c. Kegiatan1. Mengukur Hambatan Kawat yang berbeda panjangnya

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.b. Ambilah 1 m kawat tembaga, kemudian lilitkan membentuk spiral menggunakan pensilc. Hubungkan kawat yang telah anda bentuk tersebut pada rangkaian (lihat pada gambar di atas)d. Pada waktu arus mengalir bacalah pada skala penunjukan amperemeter dan voltmeter.e. Ulangilah kegiatan anda diatas untuk panjang kawat tembaga 10 m dan besar kawat sama,

masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan seperti di bawah ini.

Panjang kawat ( l )(meter)

Kuat arus ( I )(empere)

Beda potensial ( V )(volt)

VI=R

1 m10 m

KesimpulanDari kegiatan diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini :............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

2. Membandingkan Hambatan Kawat yang berbeda Jenisnyaa. Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan panjang 1 m ke

dalam tabel di bawah ini . b. Ambilah kawat nikelin kecil yang panjangnya 1 m kemudian rangkai seperti kegiatan 1.

Kemudian lakukan pengukuran beda potensial dan kuat arus.c. Masukan data pengamatan anda ke dalam tabel dibawah ini.

Jenis kawat Kuat arus ( I )(ampere)


VI=R

Tembaga 1mNikelin 1 m

Kesimpulan :Dari kegiatan 2 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini !............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

28

3. Mengukur Hambatan Kawat yang Sejenis dengan diameter yang beda

a. Masukkan data pengamatan pada kegiatan 1 untuk tembaga kecil dengan panjang 1 m ke dalam tabel di bawah ini.

b. Lakukanlah pengukuran seperti kegiatan 1 untuk kawat tembaga yang diameternya lebih besar. c. Masukkan data yang anda peroleh ke dalam tabel yang telah kalian buat pada buku catatan

seperti di bawah ini .

Diameter kawatTembaga

Kuat arus ( I )(ampere)


VI=R

Kecil 1 mBesar 1 m

Kesimpulan :Dari kegiatan 3 diatas tulislah kesimpulan anda dibawah ini !............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

Informasi :

Harga

VI dinamakan hambatan kawat penghantar.

Dari kegiatan 1, 2, dan 3 tulislah kesimpulannya :............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................

Jika hambatan penghantar R, panjang penghantar L, hambat jenis penghantar dan luas penampang penghantar A, maka dapat ditulis hubungan :

Hambatan Jenis Berbagai Bahan

Jenis bahan Hambatanjenis (Ω .m) Jenis bahan Hambatan

jenis ( Ω .m)Perak 5,9 x10-8 Wolfram 5,5 x10-5

Tembaga 1,68 x10-8 Germanium 4,5 x10-1

Aluminium 2,65 x10-8 Silikon 2,0 x10-1

Platina 10,6 x10-8 Kayu 10 – 1011

Baja 4,0 x10-7 Karet 1,0 x1013

Mangan 4,4 x10-7 Kaca 1012 – 1013

Nikrom 1,2 x10-6 Mika 2,0 x1015

Karbon 3,5 x10-5 Kuarsa 1,0 x1018

C. Konduktor dan Isolator

29

R= LA

R = hambatan kawat satuan ohm (Ω) = hambatan jenis kawat satuan ohm meter (Ω m)L = panjang kawat satuan meter (m)A = luas penampang kawat satuan meter kuadrat (m2)

Hambatan jenis setiap bahan berbeda-beda. Bahan yang mempunyai hambatan jenis besar memiliki hambatan yang besar pula, sehingga sulit menghantarkan arus listrik. Berdasarkan daya hantar listriknya (konduktivitas listrik), bahan dibedakan menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor. Bahan-bahan apakah yang termasuk konduktor, isolator, dan semikonduktor? Untuk lebih memahami tentang konduktor dan isolator, lakukan kegiatan 3.3.

Kegiatan 3.3

Penyelidikan Bahan KonduktorDan Isolator

a. Pendahuluan

Kamu telah mengetahui ada dua jenis bahan, yaitu konduktor dan isolator. Bagaimana cara mengetahui apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator ? Pada kegiatan ini kamu akan melakukan penyelidikan apakah suatu bahan termasuk konduktor atau isolator.

b. Alat dan Bahan

Kawat tembaga 20 cm bersisolasi = 4 buah Pisau kecil = 1 buah Baterai dan soket baterai = 2 buah Lampu 3 V dan soket lampu = 1 buah Kabel penghubung = 3 buah Bahan yang diidentifikasi = kawat tembaga, aluminium foil, batang korek api,

karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, diode.

Klip buaya = 2 buah

c. Prosedur

1. Rangkailah 2 baterai, lampu, klip buaya dan kawat tembaga menggunakan kabel penghubung sehingga seperti rangkaian di bawah ini.

2. Amati lampu menyala atau tidak menyala.3. Gantilah kawat tembaga dengan aluminium foil,

kemudian batang korek api, karet penghapus, paku, tutup ballpoin plastik, isi pensil, klip kertas, uang logam, dan amati lampu

4. Buatlah tabel dan masukkan data pengamatanmu seperti tabel di bawah ini !

Bahan yang menyebabkan lampu menyala dan tidak menyala

Jenis Bahan Keadaan Lampu (menyala/tidak menyala)................................................................................

........................................

........................................

30

........................................

........................................

........................................

........................................

........................................

........................................

........................................

........................................

Bahan-bahan yang dapat menyebabkan lampu menyala termasuk bahan konduktor, sedangkan bahan-bahan yang menyebabkan lampu tidak menyala termasuk bahan isolator.

KesimpulanDari kegiatan diatas buatlah kesimpulannya.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Pikirkanlah !Jika suatu bahan bukan konduktor tetapi juga bukan isolator termasuk bahan apakah tersebut ? ................................................................................................................................................................Dan sebutkan contohnya !................................................................................................................................................................

D. Kuat Arus Listrik pada Rangkaian

Rangkaian listrik dapat dibuat tak bercabang dan bercabang atau bahkan campuran tak bercabang dan bercabang. Tergantung untuk apa membuat rangkaian listrik tersebut. Bahkan lebih komplek lagi jika kalian amati pada rangkaian elektronika. Bagaimana besar kuat arus lsitrik pada rangkaian tak bercabang dan bagaimana besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian bercabang ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan 3.4.

Kegiatan 3.4

Kuat Arus Listrik DalamRangkaian Tak Bercabang dan Bercabang

a. Pendahuluan

31

Arus listrik dapat mengalir pada kawat yang halus atau pada kawat yang tebal. Selain itu arus listrik dapat mengalir di satu kawat tak bercabang atau beberapa kawat bercabang. Besarnya kuat arus tersebut dapat dicari melalui kegiatan di bawah ini.

b. Tujuan 1. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian tak bercabang2. Mengukur besar kuat arus listrik pada rangkaian bercabang

c. Alat dan Bahan

- Baterai 1, 5 V = 3 buah- Lampu 2,5V; 3,8V; 6,2V = 1 buah- Kabel = secukupmya- Ampermeter (0-1-5 DCA) = 5 buah - Tempat (Soket) lampu = 3 buah - Tempat baterai = 3 buah

d. Kegiatan Rangkaian Tak Bercabang

1. Rangkailah alat-alat seperti gambar di bawah.

2. Matikan lampu P, bagaimanakah lampu Q ? ........................................................................

3. Matikan lampu Q. Bagaimanakah keadaan lampu P ? ...................................................................

4. Apakah kesimpulanmu ? ................................................................................................................ ........................................................................................................................................................

5. Ukurlah kuat arus IA, IB, IC .6. Besar kuat arus IA = .............amper IB = .............. amper dan IC = .............. amper7. Bagaimanakah besar kuat arus IA, IB, IC ? ......................................................................................8. Apakah kesimpulanmu ?

.......................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................... e. Kegiatan Rangkaian bercabang

1. Matikan lampu P. Bagaimanakah keadaan lampu Q dan R ? ......................................................... ........................................................................................................................................................

2. Matikan lampu Q. Bagaimanakah lampu P dan R ? ........................................................................

32

3. Matikan lampu R. Bagaimanakah lampu P dan Q ? ........................................................................4. Apakah kesimpulanmu ?

........................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................

Ukurlah kuat arus IA, IB, IC, ID, IE .5. IA = ............ IB = ............... IC = .............. ID = .............. IE = ..............6. Berapa besarnya IB + IC + ID = ..............7. Bagaimanakah besar kuat arus IA dibanding dengan IB + IC + ID dan IE ? .......................................8. Apakah kesimpulanmu dari kegiatan di atas ?

........................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................ Informasi: Hukum Kirchoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk pada titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang.∑ I input = ∑ I output

E. Rangkaian Hambatan

Secara umum rangkaian hambatan dikelompokkan menjadi rangkaian hambatan seri, hambatan paralel, maupun gabungan keduanya. Untuk membuat rangkaian hambatan seri maupun paralel minimal diperlukan dua hambatan. Adapun, untuk membuat rangkaian hambatan kombinasi seri-paralel minimal diperlukan tiga hambatan. Jenis-jenis rangkaian hambatan tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Oleh karena itu, jenis rangkaian hambatan yang dipilih bergantung pada tujuannya. Bagaimana besarnya hambatan pengganti baik rangkaian seri maupun paralel ? Untuk memahamai lebih lanjut lakukan kegiatan 3.5.

Kegiatan 3.5

Rangkaian Hambatan

a. PendahuluanDapatkah kita menghitung besarnya hambatan dalam suatu rangkaian yang tersusun dari beberapa hambatan secara seri maupun secara paralel ? Kalau dapat bagaimana caranya ? Untuk menjawab pertanyaan tersebut marilah kita ikuti kegiatan berikut.

b. Alat Dan Bahan

Sakelar = 1 buah Basicmeter = 1 buah Shunt 0 – 1 – 5 DC A = 1 buah Multiplier 0 – 1 – 5 DC V= 1 buah Baterai/power supply = 1 buah Hambatan 100 ohm = 2 buah Hambatan 50 ohm = 2 buah Kabel = secukupnya

c. Tujuan

Mengetahui nilai hambatan pengganti dari rangkaian yang tersusun secara seri dan secara paralel.

33

d. Kegiatan

1. Rangkaian tak bercabang (seri )

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.b. Gunakan R1 dan R2 = 50 ohm, dan tutuplah saklar.c. Baca dan catatlah besar kuat arus dan beda potensial yang terukur.d. Berapa V dan I yang terbaca ?

V = .................. volt I = ................. A

e. Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatn ( R3) yang nilainya 100 ohm.f. Tutuplah saklar, catatlah kuat arus dan beda potensial yang terukur. Berapa V dan I yang

terbaca ?V = ............volt I = ............... A

g. Bandingkan hasil pengukuran d) dan f). Bagaimana besarnya ? ..............................................h. Bagaimanakah pengaruh yang diberikan oleh R1 , R2 dan R3 terhadap besarnya kuat arus

dan beda potensial ? .................................................................................................................

Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rs)

Kesimpulan:Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Rangkaian bercabang (paralel )

a. Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.b. Gunakan R1 dan R2 = 100 ohm, dan tutuplah saklar.c. Baca dan catatlah besar beda potensial dan kuat arus yang terukur.

V = ...................... volt I = ......................... Ad. Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatan ( R3) yang nilainya 50 ohm.e. Tutuplah saklar, catatlah beda potensial dan kuat arus yang terukur.

V = ....................... volt I = ....................... A

34

f. Bandingkan hasil pengukuran c) dan e). Bagaimana besarnya ? ....................................................g. Bagaimanakah besarnya V dan I pada saat rangkaian dipasangi R1 , R2 dibanding dengan V dan I

pada saat rangkaian dipasangi R3? .................................................................................................. h. Hitunglah nilai 1/R1 = ..................................................................................................................... i. Hitunglah nilai 1/R2 = ....................................................................................................................j. Hitunglah nilai 1/R3 = ....................................................................................................................k. Bagaimanakah besarnya 1/R3 dibanding dengan nilai (1/R1 + 1/R2) ? ...........................................

Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rp), pengganti R1 dan R2

Kesimpulan:Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Untuk hambatan yang di rangkai seri berlaku : Rs = R1 + R2

Untuk hambatan yang di rangkai paralel berlaku : 1Rp

= 1R1

+ 1R2

F. Hukum Ohm pada Rangkaian TertutupSecara umum, sebuah rangkaian listrik selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff. Misal,sebuah rangkaian listrik sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar, R, sumber tegangan, E, dan hambatan dalam r, lihat pada gambar di bawah.

Apabila hambatannya lebih dari satu, maka R ini merupakan hambatan pengganti dari beberapahambatan tersebut. Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian adalah sebagai berikut:

EVALUASI

Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Pemasangan amperemeter dan voltmeter

yang benar pada gambar ...5. Perhatikan tabel hasil percobaan di bawah !

Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ...A. nilai I berbanding terbalik dengan RB. nilai I berbanding lurus dengan RC. jika nilai I diperbesar, nilai R ikut besarD. nilai I tidak mempengaruhi nilai R

35

2. Grafik yang memenuhi hukum Ohm ditunjukkan oleh gambar ....

A. B.

C. D.

3. Tabel pengukuran beda potensial dan kuat arus listrik.

No V (volt) I (ampere) R (ohm)1.2.3.

1,502,803,99

0,801,502,10

1,801,801,80

Berdasarkan tabel tersebut, maka hubungan antara V, I, dan R adalah ...A. makin besar V makin besar I dan R tetapB. nilai R sebanding dengan I dan VC. nilai R merupakan hasil kali antara V dan ID. nilai I sebanding dengan R dan terbalik

terhadap V4. Perhatikan gambar di bawah !

Hubungan antara arus (I) dengan beda potensial (V) dari hasil percobaan adalah ....A. tegangan berbanding terbalik dengan kuat

arusB. tegangan sebanding dengan kuat arusC. kuat arus lebih besar daripada teganganD. kuat arus lebih kecil dari tegangan

6. Kabel-kabel listrik pada umumnya mempergunakan bahan tembaga. Karena logam ini ...A. hambatan jenis besarB. selisih tegangannya besarC. berat jenisnya kecilD. hambatan jenisnya kecil

7. Kawat penghantar memiliki panjang 10 meter dan berjari-jari 0,5 mm. Jika hambatan jenis kawat adalah 0,628 × 10–6 m, maka nilai hambatan kawat adalah . . . .A. 2 ohm B. 4 ohm C. 6 ohm D 8 ohm

8. Perhatikan arus listrik yang masuk dan keluar pada titik cabang di bawah ini !

I1 = 7 mA I2 = 5 mA I3 = 15 mABesarnya I4 = ......... ?A. 27 mA B. 12 mA C. 7 mA D. 3 mA

9. Perhatikan gambar berikut !

Persamaan yang sesuai dengan hukum Kirchoff adalah ……A. I1 = Ia + Ib + Ic + Id C. Ia = I1 + IbB. Ib = I1 + Ia D. I1 = I2 = Ia + Ib


Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah ...A.15 Ohm C.10,5 OhmB.13,4 Ohm D.5,5 Ohm


Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah ....A.10 Ohm C. 20 OhmB.15 Ohm D. 25 Ohm

15. Perhatikan gambar di samping!

Arus yang mengalir pada R2 adalah .....A. 25 A B. 10 A C. 5 A D. 2 A

16. Perhatikan gambar di bawah!

36

12. Perhatikan gambar !

Hambatan pengganti pada rangkaian di atas adalah …A. 4 ohm C. 20 ohmB. 32 ohm D. 44 ohm

13. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Jika hambatan dalam baterai di abaikan, berdasarkan data yang diperlihatkan seperti pada gambar , besar kuat arus listrik (I) adalah....A. 0,5 ampere C. 1,5 ampereB. 1,0 ampere D. 2,0 ampere

14. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka voltmeter V tampak pada gambar menunjukkan tegangan terukur sebesar ....A. 12 volt C. 36 voltB. 24 volt D. 48 volt

Beda potensial pada hambatan 1 ohm adalah ....A. 1 V B. 2 V C. 3 V D. 4 V


Arus yang mengalir pada rangkaian adalah ....A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 0,5 A


Bila R1 = 6 Ohm, R2 = R3 = 2 Ohm, dan beda potensial 14 volt, besar kuat arus yang mengalir adalah ...A. 7 A B. 6 A C. 2 A D. 1 A


Arus yang mengalir pada rangkaian adalah ....A. 3 A B. 2 A C. 1 A D. 0,5 A

20. Pembacaan pada amperemeter adalah ...

A.7 A C.4 AB.6 A D.1 A


24. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !

Setelah saklar S ditutup, arus listrik I1 yang mengalir melalui hambatan 6Ω dan arus listrik I2 yang melalui hambatan 3 Ω adalah ….

37

Pembacaan pada amperemeter adalah ....A.2,5 A C.7,5 AB.4,0 A D.9,0 A


Arus yang mengalir pada R3 adalah ....A. 3 A C. 1 AB. 2 A D. 0,5 A


Bila amperemeter menunjuk skala 0,6 A, maka nilai yang terukur pada voltmeter adalah ...A. 1,5 V C. 4,5 VB. 3,0 V D. 6,0 V

Kuat arus I1 Kuat arus I2

A. 2 ampere 1 ampereB. 1 ampere 3 ampereC. 1 ampere 2 ampereD. 2 ampere 3 ampere

25. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !

Bila hambatan dalam baterai diabaikan dan terminal voltmeter (V) dihubungkan pada titik P dan Q, maka besar beda potensial antara P dan Q (VPQ) adalah....

A. 4 volt C. 12 voltB. 8 volt D. 16 volt

Kompetensi Dasar 3.4 Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari

38

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

A. Energi Listrik

Energi atau tenaga adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha atau kerja. Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Ini berarti bahwa energi hanya dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Contohnya untuk menyalakan lampu dibutuhkan energi listrik. Pada saat lampu dinyalakan lama kelamaan lampu terasa panas dan lampu menghasilkan cahaya. Hal ini terjadi karena energi listrik pada lampu berubah menjadi energi kalor dan energi cahaya. Bagaimana hubungan kalor dengan beda potensial, kuat arus listrik dan waktu ? Untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan 4.1.

Kegiatan 4.1

Perubahan Energi ListrikMenjadi Energi Kalor

a. PendahuluanBila alat-alat yang menggunakan listrik kita hidupkan/nyalakan, maka pada alat tersebut terjadi perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain. Pada alat pemanas dan lampu pijar, energi listrik berubah menjadi energi kalor. Pada kegiatan berikut ini menemukan hubungan antara kalor yang ditimbulkan listrik dengan beda potensial, kuat arus dan waktu.

b. Alat Dan Bahan1. Baterai 1,5 V = 3 buah2. Basicmeter = 1 buah3. Kabel penghubung = 6 buah4. Shunt 0-1-5 DCA = 1 buah

5. Stop watch /arloji = 1 buah6. Tempat lampu = 1 buah7. Lampu 3,8 volt = 1 buah8. Saklar = 1 buah

c. Tujuan Mencari hubungan antara energi kalor yang ditimbulkan listrik dengan beda potensial, kuat arus dan waktu.

d. Kegiatan

1. Hubungan Antara Waktu Dengan Kalora. Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini :

e. Bandingkan kegiatan c dan d, manakah yang lebih panas ? ..............................................f. Jika dipegang semakin lama lampu terasa ....................................................................... g. Energi jenis apakah yang dipancarkan oleh lampu tersebut ? ...........................................h. Perubahan energi apakah yang terjadi pada lampu ? .......................................................

Kesimpulan

Dari kegiatan diatas tuliskan kesimpulan tentang hubungan antara waktu dengan kalor !

39

b. Sentuhlah lampu sebelum menyala. Apakah anda merasakan panas ?

c. Nyalakanlah lampu dengan tegangan 1,5 V selama 2 menit. Sentuhlah lampu, apa yang anda rasakan ?

d. Ulangilah kejadian c sentuhlah lampu setelah 4 menit, 8 menit.

..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

2. Hubungan Antara Kalor Dengan Beda Potensial

c. Ulangi kegiatan 2a tetapi baterai ditambah sehingga menjadi 3 (4,5 V). Bagimana nyala lampu ? ......................................................................................................................................................

d. Setelah 2 menit lampu menyala, sentuhlah lampu ! Apakah yang anda rasakan ? ......................................................................................................................................................

e. Manakah lampu yang lebih panas antara kegiatan 1c, 2a, dan 2 c ? .......................................... ......................................................................................................................................................

Informasi : Menambah jumlah baterai berarti menambah beda potensial sumber tegangan

Kesimpulan :

Dari kegiatan 2 buatlah kesimpulan mengenai hubungan antara beda potensial dengan kalor.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Hubungan Antara Kuat Arus Dengan Kalor

d. Tambahlah baterai sehingga menjadi 2 dan tegangan menjadi 3 V, nyalakan lampu selama 2 menit.

e. Catat kuat arus listrik pada basicmeter, berapa besarnya ? ......................................................f. Sentuhlah lampu dan bagaimana rasanya dibanding dengan kegiatan 3b ? .............................. g. Ulangi kegiatan 3 b dengan menambah baterai sehingga baterai menjadi 3 buah ( 4,5 V)h. Catat kuat arus listrik pada basicmeter, berapa besarnya ? ......................................................i. Sentuhlah lampu dan bagaimana rasanya dibanding dengan kegiatan 3d ? .............................. j. Manakah lampu yang lebih panas antara kegiatan 3b ,3d dan 3g ? ...........................................k. Mengapa demikian ? ...................................................................................................................

Kesimpulan

Dari kegiatan 3 buatlah kesimpulan tentang hubungan besar kuat arus listrik dengan kalor................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Informasi : Percobaan diatas pengamatan dilakukan secara kualitatif (artinya tidak di ukur dengan angka)

40

a. Lakukan kegiatan 1c diatas dengan menambah jumlah baterai, (misal dari 1,5 V menjadi 3 V). Bagaimanakah nyala lampu ? ......................................................................................................

b. Setelah 2 menit lampu menyala, sentuhlah lampu ! Apakah yang anda rasakan ? ............................................................................

a. Susunlah rangkaian seperti dibawah ini.b. Nyalakanlah lampu dengan tegangan 1,5 V selama 2 menit. Catat kuat

arus yang mengalir pada basicmeter dan sentuhlah lampu. Berapa besarnya kuat arus = .............................................................................

c. Peganglah lampu, terasa bagaimana saat lampu dipegang ? .................

Buatlah kesimpulan kegiatan 1, 2 dan 3 mengenai hubungan antara kalor dengan beda potensial, kuat arus listrik dan waktu :................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Jika energi kalor diberi simbol Q, beda potensial V , kuat arus I dan waktu t maka akan diperoleh persamaan bagaimana ?................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Informasi:Jika V satuannya dalam volt (V), kuat arus listrik dalam ampere (A) dan waktu dalam sekon (s) maka energi kalor yang dihasilkan satuannya dalam joule (J).1 joule (J) = 1 volt (V). Ampere (A). Sekon (s)Jika semua energi listrik diubah menjadi energi kalor maka besarnya energi listrik dapat ditentukan dengan persamaan :

Karena menurut hukum ohm V = I x R, maka persamaan di atas menjadi:

Hukum ohm dapat juga di tulis I=VR , sehingga besarnya energi listrik menjadi:

W = energi listrik, dalam joule (J)V = beda potensial, dalam volt (V)I = kuat arus listrik, dalam ampere (A)t = waktu, dalam sekon (s)R = hambatan, dalam ohm (Ω)

1 joule = 0,24 kal1 kal = 4,18 joule1 kilojoule (kJ) = 1000 J1 kilokalori (kkal) = 1000 kal

B. Daya Listrik

Masih ingatkah kamu konsep daya saat belajar di kelas VIII? Pengertian daya pada mekanika menjadi dasar penurunan daya pada listrik dinamik. Pada mekanika, yang dimaksud dengan daya adalah kecepatan melakukan usaha. Adapun, pada listrik dinamik, daya listrik adalah jumlah energi listrik yang digunakan tiap detik. Besar daya listrik dirumuskan sebagai berikut.

Karena W = V x I x t , maka :

41

Karena V = I x R, maka:

V = I x R dapat dirubah bentuk menjadi I=VR , sehingga besarnya daya menjadi:

P = daya listrik, dalam watt (W)W = energi listrik, dalam joule (J)t = waktu, dalam sekon (s)R = hambatan, dalam ohm (Ω)V = beda potensial, dalam volt (V)I = kuat arus listrik, dalam ampere (A)

1 kilowatt (kW) = 1000 watt (W)1 kilowatt hour (kwh) = 1 kilowatt jam = 1 kWh = 1000 Wh

C. Kwhmeter

Alat untuk mengukur energi listrik yang digunakan dalam rumah tangga disebut kWh-meter (meteran listrik). Alat itu terdiri atas sebuah motor yang kecepatan berputarnya bergantung daya alat listrik yang digunakan dan waktu penggunaan. Angka yang ditunjukkan merupakan integrasi besaran daya kali waktu atau energi listrik. Pernahkah kamu membayar rekening listrik rumahmu ke PLN? Pada dasarnya pelanggan PLN menggunakan energi listrik setiap bulannya. Besar

kecil penggunaan energi itulah yang digunakan sebagai dasar untuk membayar rekening listrik. Banyaknya energi listrik (dalam satuan kWh) yang digunakan dapat dibaca pada meteran listrik. Adapun, harga per kWh ditentukan oleh PLN.Bagaimanakah menghitung rekening listrik ?Rekening listrik dapat dihitung dengan cara mengalikan pemakaian energi listrik dalam satu bulan dengan harga tiap kWh ditambah biaya beban.

Kegiatan 4.2

Perhatikan penggunaan listrik pada bulan Juni 2006 seperti yang tertera pada kwitansi rekening listrik di bawah ini.

42

Jika Biaya beban Rp. 18.000,-Jika Blok 1 pemakaian listrik 0 kWh – 20 kWh dan tiap kWh Rp. 275,-Jika Blok 2 pemakaian listrik 21 kWh – 60 kWh dan tiap kWh Rp. 445,-Jika Blok 3 pemakaian listrik lebih dari 60 kWh dan tiap kWh Rp. 495,-Berapakah rekening listrik yang harus dibayar oleh pelanggan tersebut ?................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

D. Alat-alat listrik yang Mengubah Energi Listrik menjadi Energi Lain

Sehari-hari kita tidak lepas dari alat-alat listrik. Karena dengan alat-alat tersebut pekerjaan kita menjadi lebih mudah dan cepat. Banyak alat-alat listrik dalam sehari-hari yang dapat mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain. Apa saja alat-alat tersebut , lakukan kegiatan 4.3 !

Kegiatan 4.3Mengidentifikasi alat-alat listrik yang dapat

mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain

No Nama Alat Listrik Perubahan bentuk energi yang terjadi

EVALUASI

Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Sebuah setrika listrik 200 W, 125 V dipasang

pada tegangan yang tepat selama 1 menit. Berapa banyaknya energi listrik yang digunakannya ?A. 200 J C. 25.000 JB. 12.000 J D. 1.500.000 J

2. Sebuah kompor listrik 500 watt digunakan

6. Lampu pijar berdaya 25 watt, dihubungkan dengan sumber tegangan ternyata arus yang mengalir 0,2 A. Beda potensial sumber tegangan itu adalah .........A. 5 volt C. 50 voltB. 12,5 volt D. 125 volt

7. Pernyataan :

43

selama 0,5 jam. Maka energi kalor yang dihasilkan oleh alat tersebut adalah ...A. 216 k.kal C. 600 k.kalB. 250 k.kal D. 1.000 k.kal

3. Perhatikan pernyataan tentang energi listrik di bawah ini !1. energi yang dihasilkan oleh sumber

tegangan listrik2. mudah dipindahkan dari tempat yang sangat

jauh3. mudah digunakan untuk diubah menjadi

bentuk energi lain4. usaha yang dilakukan persatuan waktu

Pernyataan yang benar tentang energi listrik adalah ...A. 1, 2 dan 3 C.2, 3 dan 4B.1, 2 dan 4 D.hanya 4

4. Sebatang kawat ujung-ujungnya dihubungkan dengan beda potensial V volt selama t detik dan mengalirkan arus listrik sebesar I ampere. Energi listrik yang dihasilkan, adalah:1. sebanding dengan beda potensial2. berbanding terbalik dengan beda potensial3. sebanding dengan kuat arus4. berbanding terbalik dengan kuat arus5. sebanding dengan lamanya waktu

Pernyataan di atas yang benar adalah :A.1, 3 dan 5 C.1,4 dan 5B. 2, 4 dan 5 D.2, 3 dan 5

5. Banyaknya energi listrik yang dihasilkan oleh sumber arus :A. berbanding terbalik dengan beda potensialB. berbanding terbalik dengan kuat arusC. berbanding terbalik dengan lamanya arus

mengalirD. sebanding dengan beda potensial

1. Usaha yang dilakukan per satuan waktu2. Muatan listrik yang dipindahkan per

satuan waktu3. Energi yang digunakan untuk

memindahkan muatan listrik4. Energi yang dihasilkan oleh sumber

tegangan listrik.

Pernyataan berturut-turut yang benar tentang daya dan energi listrik adalah ...A. 1 dan 2 C. 2 dan 4B. 2 dan 3 D. 1 dan 4

8. Perbedaan pemakaian lampu TL dibanding lampu pijar untuk daya yang sama adalah …

A. Lampu TL lebih terang dari lampu pijarB. lampu Tl lebih panas dari lampu pijarC. lampu TL lebih banyak energi mekaniknyaD. lampu pijar lebih terang dari lampu TL

9. Energi listrik yang diperlukan oleh pemanas listrik 1 kW selama 5 jam adalah ……..A. 5 x 10 3 J C. 18 x 10 3 JB. 1 x 10 5 J D. 18 x 10 6 J

10. Sebuah pesawat televisi dipasang pada tegangan 220 volt sedangkan kuat arus yang digunakan 0,25 A, maka daya televisi adalah ...A. 5,5 watt C. 550 wattB. 55 watt D. 880 watt

11. Sebuah sekering dipasang pada tegangan 250 V menyebabkan arus mengalir 2 A. Berapa daya sekering itu ?A. 2 W C. 250 WB. 125 W D. 500 W

12. Dalam sebuah rumah terdapat 4 lampu 20 W, 2 lampu 10 W, 3 lampu 40 W, yang menyala 5 jam setiap hari. Jika harga listrik per kWh Rp. 500,00, maka biaya yang harus dibayar dalam 1 bulan (30 hari) adalah ...A. Rp. 5.625,00 C. Rp. 12.750,00B. Rp. 7.500,00 D. 16.500,00

13. Empat buah lampu pijar dengan spesifikasi masing-masing 220V/100 watt menyala 6 jam setiap harinya. Bila keempat lampu bekerja sempurna, berapa biaya energi listrik untuk pemakaian selama 1 bulan (30 hari), jika tarif 1 kWh adalah Rp. 600,00 ?A. Rp. 95.040,00 C. Rp. 38.400,00B. Rp. 43.200,00 D. 34.560,00

14. Di suatu rumah tangga , pesawat TV dinyalakan rata-rata 8 jam sehari. Pesawat TV

Ibu memanaskan air dengan teko listrik dan menghubungkannya pada sumber tegangan PLN yang sesuai dengan spesifikasinya seperti pada gambar. Jika arus listrik yang mengalir pada alat tersebut 400 mA, maka teko tersebut menggunakan daya listrik sebesar ....A. 88 kilowatt C. 0,88 kilowattB. 8,8 kilowatt D. 0,088 kilowatt

18. Rumah Pak Budi menggunakan peralatan listrik yang terdiri dari 3 lampu masing-

44

tersebut mengalir arus listrik 0,5 ampere ketika dihubungkan pada tegangan 220 Volt. Jika tarif listrik Rp 400,00 per kWh, maka biaya pemakaian energi listrik untuk TV tersebut selama 1 bulan ( 30 hari ) sebesar ....A. Rp 11.540,00 C. Rp 2.640,00B. Rp 10.560,00 D. Rp 1.320,00

15. Gambar berikut menunjukkan sebuah seterika listrik yang dihubungkan dengan jaringan listrik PLN.

Jika hambatan kawat yang ada di dalam seterika listrik tersebut sebesar 800 ohm dan kuat arus listrik yang melewatinya 500 mA, maka daya listrik yang digunakan oleh seterika adalah ….A. 500 watt C. 300 wattB. 400 watt D. 200 watt

16. Ketika tarif harga energi listrik per kWh adalah Rp 400,00, pesawat TV setiap hari bekerja rata-rata 4 jam. Jika alat ini dihubungkan dengan sumber tegangan listrik 220 volt dan memakai arus listrik sebesar 0,5 ampere, maka biaya pemakaian energi listrik per bulan ( 30 hari ) sebesar ....A. Rp 52.800,00 C. Rp 5.250,00B. Rp 5.280,00 D. Rp 4.280,00

17. Perhatikan gambar teko listrik berikut !

masing 20 W, 3 lampu masing-masing 40 W yang semuanya digunakan selama 12 jam per hari. Satu pompa air 250 W digunakan 4 jam sehari dan setrika 300 W digunakan 2 jam sehari. Apabila tarif listrik Rp 600,00/kWh, Rekening listrik yang harus dibayar Pak Budi selama 1 bulan (30 hari) adalah ....A. Rp 57.680,00B. Rp 59.680,00C. Rp 64.820,00D. Rp 67.680,00

19. Rumah Pak Amin menggunakan peralatan listrik yang terdiri dari 3 lampu masing-masing 40 W, 2 lampu masing-masing 25 W yang semuanya digunakan selama 12 jam sehari dan pesawat TV 120 W digunakan selama 10 jam sehari. Jika tarif listrik Rp800,00/kWh maka rekening energi listrik yang harus dibayar Pak Amin dalam I bulan (30 hari) adalah ....A. Rp71.860,00B. Rp73.680,00C. Rp75.520,00D. Rp77.760,00

20. Alat-alat berikut ini yang tidak mengubah energi listrik menjadi kalor adalah . . . .A setrika listrik C. kipas anginB. magic jar D. solder listrik

Kompetensi Dasar 4.1 Menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet4.2 Mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi

45

KEMAGNETAN

A. Jenis dan Bentuk Magnet1. Jenis magnet

Berdasarkan jenisnya magnet dibedakan magnet tetap (permanen) dan magnet sementara (remanen). Magnet tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektro-magnetik). Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada: Neodymium Magnets, Samarium-Cobalt Magnets, Ceramic Magnets, Plastic Magnets, Alnico Magnets. Neodymium Magnets merupakan magnet tetap yang paling kuat.

Sedangkan magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.

Berdasarkan sifat kemagnetannya benda-benda di alam digolongkan menjadi dua:1. Benda Magnetika) Ferromagnetik: Benda yang dapat diatrik magnet dengan kuat. Contoh: besi,

baja, nikel, kobalt, gadolinium, disprosium.b) Paramagnetik: Benda yang dapat ditarik magnet dengan lemah.

Contoh: alumunium,platina.2. Benda non magnetik (diamagnetik). Contoh: tembaga, emas, perak.Berdasarkan kemampuan menyimpan sifat kemagnetannya, benda magnetik dibedakan menjadi dua:1. Magnet keras: benda yang sukar dijadikan magnet, tetapi setelah mnjadi

magnet sifat kemagnetannya sukar hilang.2. Magnet lunak: benda yang mudah dijadikan magnet tapi mudah hilang sifat

kemagnetannya.Berdasarkan asalnya dibedakan menjadi dua:

1. Magnet alam :Magnet yang asli dari alam (ditemukan di alam)2. Magnet buatan :Magnet yang dibuat manusia.

2. Bentuk MagnetBanyak bentuk-bentuk magnet yang sering kita jumpai di sekitar kita. Magnet-magnet tersebut

dibuat manusia lewat industri-industri. Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet buatan antara lain: magnet U, magnet ladam, magnet batang, magnet silinder, magnet lingkaran, magnet jarum (kompas) seperti terlihat pada gambar 5.3.

Kegiatan 5.1

Benda Magnetik dan Non Magnetik

a. PendahuluanBila kita dekatkan sebuah magnet, pada bermacam-macam jenis benda, akan terlihat bahwa benda-benda tersebut ada yang ditarik dengan kuat ada juga yang tidak ditarik. Untuk mengetahui hal ini marilah kita lakukan kegiatan di bawah ini.

46

b. Alat Dan Bahan Magnet Batang = 1 buah Magnet Ladam = 1 buah Magnet silinder = 1 buah Beberapa benda = besi lunak, baja, tembaga, seng, kuningan, gabus, dan kertas,

kayu, paku kecil/baja, kawat tembaga Baterai = 3 volt ( 2 buah )

c. Tujuan : menyelidiki benda magnetik dan non magnetik

d. Kegiatan1. Dekatkan ujung magnet batang berganti-ganti terhadap benda-benda yang disediakan yaitu :

besi, baja, tembaga, seng, kuningan, gabus, kertas, kayu.

2. Perhatikan baik-baik apakah benda-benda tersebut ditarik dengan kuat atau ditarik dengan lemah atau bahkan sedikit ditolak ( tidak ditarik ) dan masukkan dalam tabel di bawah ini !

No Jenis Logam Ditarik kuat/Ditarik lemah/tidak ditarik1. Besi2. Baja3. Tembaga4. Seng5. Kuningan6. Gabus7. Kertas8. Kayu

3. Ulangi kegiatan 1) dengan menggunakan magnet ladam, dan hasilnya masukkan dalam tabel di bawah ini !

4. Ulangi kegiatan 3) dengan menggunakan magnet silinder, dan hasilnya masukkan dalam tabel di bawah ini !

47

No Jenis Logam Ditarik kuat/Ditariklemah/tidak ditarik1. Besi2. Baja3. Tembaga4. Seng5. Kuningan6. Gabus7. Kertas8. Kayu

No Jenis Logam Ditarik kuat/Ditarik lemah/tidak ditarik1. Besi2. Baja3. Tembaga4. Seng5. Kuningan6. Gabus7. Kertas8. Kayu

5. Apakah semua benda yang ditarik/ditolak oleh magnet batang juga ditarik/ditolak oleh magnet ladam dan magnet silinder ? .........................................................................................................

6. Benda apa saja yang ditarik kuat oleh ketiga bentuk magnet tersebut ? ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

7. Benda apa saja yang ditarik dengan lemah oleh ketiga bentuk magnet tersebut ? .....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

8. Benda apa saja yang tidak ditarik oleh ketiga bentuk magnet tersebut ? ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Informasi - Ferromagnetik adalah benda yang ditarik dengan kuat oleh sebuah magnet- Paramagnetik adalah benda yang ditarik dengan lemah oleh sebuah magnet- Diamagnetik adalah benda yang ditolak dengan lemah/tidak ditarik oleh magnet .

Kesimpulan:Benda-benda yang termasuk feromagnetik adalah ................................................................................ .................................................................................................................................................................Benda-benda yang termasuk paramagnetik adalah ................................................................................ .................................................................................................................................................................Benda-benda yang termasuk fdiamagnetik adalah ................................................................................ .................................................................................................................................................................

B. Sifat-sifat magnet

Jika magnet batang ditaburi serbuk besi atau paku- paku kecil, maka serbuk besi maupun paku akan melekat pada kedua ujung magnet. Apa nama bagian magnet yang paling kuat gaya tariknya dan apa saja nama kutub-kutub magnet ? Untuk menjawabnya lakukan kegiatan 5.2

Kegiatan 5.248

Kutub Magnet Dan Sifat-Sifatnyaa. Pendahuluan

Kita semua mengetahui bahwa magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Untuk mengetahui mengapa diberi nama demikian dan sifat-sifatnya marilah kita lakukan kegiatan berikut ini.

b. Alat Dan Bahan Magnet batang 2 buah Benang Statip

c. Tujuan : Menyelidiki sifat-sifat kutub magnet

d. Prosedur Kegiatan

magnet

c. Ulangi kegiatan e) tetapi sekarang yang didekatkan adalah kutub selatan magnet batang kepada kutub selatan magnet yang digantung. Apa yang terjadi ? .................................................................

d. Sekarang dekatkan kutub utara magnet batang dengan kutub selatan magnet yang digantung. Apa yang terjadi ? .......................................................................................................................................

e. Lanjutkan dengan mendekatkan kutub selatan magnet batang dengan kutub utara magnet yang digantung. Apa yang terjadi ? ..............................................................................................................

Kesimpulan ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................

C. Membuat Magnet Besi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan magnet. Caranya besi digosok dengan

salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah.

Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi magnet. Besi dan baja diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh atau

49

a. Ikatlah sebuah magnet batang dengan seutas benang kemudian gantungkan pada statip. Biarkan sampai magnet itu menjadi diam.

b. Menunjuk ke arah manakah ujung-ujung magnet ? .....................................c. Ujung magnet yang menunjuk utara di sebut kutub ....................................d. Ujung magnet yang menunjuk selatan di sebut kutub ................................. e. Kemudian dekatkan kutub utara sebuah magnet batang lain kepada kutub

utara magnet batang yang digantung, apa yang terjadi ? ............................

terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya.Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara atau sebaliknya.

Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah (DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet. Bagaimana cara membuat magnet lakukan kegiatan 5.3

Kegiatan 5.3

Membuat Magnet

a. PendahuluanBesi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan magnet. Ada beberapa cara membuat magnet. Bagaimana cara membuat magnet dan menjadi kutub apa ujung besi yang dijadikan magnet ? Untuk memahami lebih lanjut lakukan kegiatan di bawah ini.

b. Alat Dan Bahan Magnet Batang = 2 buah Batang besi/Paku besar = 1 buah Baterai = 3 volt ( 2 buah ) Kabel penghubung = secukupnya Statip = 1 set Paku kecil-kecil = 10 buah Kawat tembaga = 1 m

c. Tujuan : Membuat magnet dengan cara menggosok, induksi dan arus lsitrik

d. Prosedur Kegiatan1. Dekatkan batang besi ke paku-paku kecil apa yang terjadi ? .......................................................2. Berilah tanda P dan Q pada ujung-ujung besi.3. Kemudian letakkan batang besi di atas meja, kemudian gosokkan kutub utara magnet tetap

secara searah seperti gambar di bawah, lakukan beberapa kali.

4. Setelah besi digosok magnet, dekatkan kutub utara magnet ke ujung besi bagian Q apa yang terjadi ? ......................................................................................................................................... kemudian dekatkan kutub utara magnet ke ujung besi bagian P apa yang terjadi ? .................... ........................................................................................................................................................

5. Menjadi kutub apa ujung P ................................. dan menjadi kutub apa ujung Q .......................

50

6. Menjadi kutub apa ujung besi A dan B jika kutub magnet yang digosokkan seperti gambar di bawah ini ?

A kutub ...................... B kutub .....................

7. Cara di atas membuat magnet dengan cara ...................................................................................

8. Rangkailah magnet batang dan besi seperti gambar di bawah, jangan sampai besi menempel magnet !

9. Sentuhkan paku-paku kecil ke ujung besi yang bawah. Apa yang terjadi? ...................................................................................................

10. Dekatkan kutub utara magnet batang yang lain ke ujung besi bagian B apa yang terjadi ? ..................................................................................

11. Dekatkan kutub selatan magnet batang ke ujung besi bagian B apa yang terjadi ? .........................................................................................

12. Menjadi kutub apakah ujung-ujung besi A dan B ? ............................... ................................................................................................................

13. Membuat magnet dengan cara apa kegiatan di atas ? ..................................................................

14. Bungkuslah paku/batang besi dengan kertas dan beri tanda P dan Q.15. Lilitkan kawat tembaga ke besi/paku yang telah dibungkus kertas tersebut.16. Hubungkan ujung-ujung kawat tembaga ke kutub-kutub baterai seperti gambar di bawah.

17. Perhatikan arah lilitan pada ujung P dan Q18. Dekatkan paku-paku kecil ke ujung-ujung besi, apa yang terjadi ?

.......................................................................................................19. Dekatkan kutub utara magnet batang ke ujung P apa yang terjadi ? ........................................................................................................ 20. Dekatkan kutub selatan magnet batang ke ujung P apa yang terjadi?

........................................................................................................ 21. Menjadi kutub apa ujung P ..................................... dan menjadi kutub apa ujung Q ..................22. Membuat dengan cara apa kegiatan di

atas ? .............................................................................. .......................................................................................................................................................

Kesimpulan :Membuat magnet dapat dilakukan dengan :....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

51

D. Menghilangkan Sifat kemagnetan

Sifat kemagnetan dari sebuah magnet dapat dihilangkan dengan cara dipukul-pukul , di bakar , dan dialiri arus listrik AC.

E. Medan Magnet

Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya berada pada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet. Daerah di sekitar magnet yang terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Bagaimanakah pola medan magnet ? untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan 5.4

Kegiatan 5.4

Medan Magneta. Pendahuluan

Magnet akan menimbulkan medan magnet di sekitarnya. Untuk mengetahui apakah yang menyebabkan terjadinya medan magnet dan bagaimanakah pola garis-garis gaya magnet yang membentuk medan magnet ? Untuk mengetahui lakukan kegiatan berikut ini .

b. Alat Dan Bahan Magnet batang = 1 buah Magnet ladam = 1 buah Magnet silinder = 1 buah. Kompas kecil = 1 buah Serbuk besi = secukupnya Kertas/karton = 1 lembar

c. Tujuan : Menyelidiki pola medan magnet


magnet

3. Gambarlah pola/bentuk serbuk besi yang terbentuk .

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

52

1. Letakkan sebuah magnet batang di bawah selembar kertas berwarna putih( gambar di samping ).

2. Taburkan serbuk besi merata di atas kertas, kemudian ketuk-ketuk kertas itu beberapa kali.

4. Ulangi kegiatan 1) dengan magnet silinder. Gambarkan pola/ bentuk serbuk besi yang terbentuk ? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

5. Ulangi kegiatan 1) dengan magnet ladam. Gambarkan pola/ bentuk serbuk besi yang terbentuk ? .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

6. Letakkan kompas kecil-kecil di sekitar magnet batang seperti gambar di bawah.

7. Gambarlah arah jarum kompas dan magnet batang ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

8. Hubung-hubungkan gambar jarum kompas dengan pensil. ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Informasi

Bentuk pola serbuk besi maupun kompas di sekitar magnet batang tadi bila dihubungkan satu dengan lainnya akan membentuk garis-garis lengkung yang keluar dari satu kutub ke kutub lainnya.Garis-garis lengkung itu di sebut garis-garis gaya magnet. Arah garis gaya magnet sudah ditunjukkan oleh pola yang terbentuk oleh kompas di sekitar magnet batang. Arah garis gaya magnet ditunjukkan dengan anak panah.

Kesimpulan

Coba tulislah kesimpulan tentang medan magnet............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

PenguatanCoba gambarkan arah garis gaya magnet gambar magnet di bawah ini !

a. b.

53

F. Kemagnetan BumiKamu sudah mengetahui sebuah magnet batang yang tergantung bebas akan menunjuk

arah tertentu. Pada bagian ini, kamu akan mengetahui mengapa magnet bersikap seperti itu. Pada umumnya sebuah magnet terbuat dari bahan besi dan nikel. Keduanya memiliki sifat kemagnetan karena tersusun oleh magnet- magnet elementer.

Kegiatan 5.5

Magnet Bumi

a. PendahuluanBila kita menggantung magnet mengarah kemanakah magnet yang kita gantung ? Mengapa demikian ? Bumi kita adalah suatu magnet yang besar sekali. Untuk lebih memahami keadaan itu, marilah kita lakukan kegiatan di bawah ini.

b. Alat Dan Bahan Magnet batang = 1 buah Benang = secukupnya Kompas = 1 buah

c. Tujuan: Mengetahui kutub-kutub magnet bumi


magnet

4. Dan selalu menghadap ke manakah kutub selatan magnet batang? ................................... Mengapa demikian ? ...........................................................................................................

5. Apakah penunjukan magnet batang tepat arah utara dan selatan ? ................................................... Mengapa demikian ? .............................................................................................................................

Informasi : Baik magnet batang maupun jarum kompas tidak pernah tepat menghadap arah utara – selatan bumi. Sudut penyimpangan jarum kompas dengan arah selatan bumi di sebut Deklinasi.

5. Apa sebabnya terjadi deklinasi ? ............................................................................................ .................................................................................................................................................

6. Letakkan kompas di atas meja. Perhatikan jarum kompas ! Apakah jarum kompas tepat pada arah mendatar? ................. Mengapa demikian ? .................................................................. ..................................................................................................................................................

Informasi : Jarum kompas selalu membentuk sudut dengan bidang mendatar yang di sebut inklinasi

54

1. Gantungkan magnet batang yang telah kita ikat dengan benang. Biarkan tergantung bebas. Maka beberapa saat kemudian magnet batang akan diam. Kearah mana magnet batang menghadap ? .......................................................................................................

2. Ulangi beberapa kali , kemana arah magnet batang menghadap? .......................................................................................................

3. Pada kegiatan di atas selalu menghadap ke manakah kutub utara magnet batang ? ............................................................................

7. Mengapa pada jarum kompas terjadi inklinasi ? .......................................................................................................................................................................................................................

8. Sebutkan 2 tempat di bumi yang mengalami inklinasi 90o ......................................................

Kesimpulan:............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................

Gambar di bawah adalah medan magnet bumi.

Kutub utara magnet bumi di dekat kutub selatan geografis dan kutub selatan magnet bumi berada di dekat kutub utara geografis sehingga kutub magnet bumi tidak berimpit dengan kutub geografis. Hal ini yang menyebabkan jarum kompas tidak tepat menunjuk arah utara dan selatan sehingga membentuk sudut yang di sebut sudut deklinasi.

Garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi. Yang menyebabkan jarum kompas tidak tepat mendatar sehingga membentuk sudut dengan bidang horizontal yang di sebut sudut inklinasi.

G. Medan Magnet di sekitar Arus Listrik

1. Medan Magnet di sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik

Kalian sudah mengetahui bagaimana pola medan magnet sebuah magnet batang ataupun magnet ladam. Sekarang bagaimana jika sebuah penghantar dialiri arus listrik DC, apakah juga mempunyai medan magnet ? Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan 5.6.

Kegiatan 5.6

Medan Magnet Di Sekitar Arus Listrik

a. PendahuluanApabila kompas kita letakkan dekat kawat penghantar yang berarus listrik DC, ternyata jarumnya bergerak. Untuk memahami mengapa hal itu terjadi, kita lakukan kegiatan di bawah ini.

b. Alat Dan Bahan Kompas = 1 buah Kawat penghantar = secukupnya Sakelar = 1 buah

55

c. Tujuan : Menyelidiki medan magnet di sekitar arus listrik

d. Prosedur Kegiatan1. Rangkailah alat-alat seperti gambar a, kompas diletakkan di bawah kabel penghubung.

2. Ketika sakelar dalam keadaan terbuka ( gambar a ) , bagaimana keadaan jarum kompas ?

.....................................................................................................................................................3. Sekarang sakelar ditutup (gambar b ). Apa yang terjadi dengan jarum kompas ?

.....................................................................................................................................................4. Kearah mana jarum kompas bergerak ? ....................................................................................5. Sekarang baliklah arah arus, dengan membalik baterei ( gambar c). Apa yang terjadi dengan

jarum kompas? ...........................................................................................................................6. Mengapa jarum kompas gambar b arah geraknya berbeda dengan gambar c ?

.....................................................................................................................................................7. Pada saat kawat penghantar dialiri listrik jarum kompas menyimpang, hal ini menunjukkan di

sekitar kawat terdapat ................................................................................................................

Kesimpulan Kesimpulan apa yang dapat di ambil dari kegiatan di atas !...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Informasi

Untuk menunjukkan arah garis-garis gaya magnet di sekitar penghantar lurus atau yang berbentuk lingkaran, dapat dipergunakan tangan kanan seperti gambar di samping ini. Ibu jari menunjukkan arah arus dan jari-jari tangan yang lain menunjukkan arah garis gaya magnetik.

2. Medan Magnet di sekitar Kumparan Berarus Listrik

Disekitar kawat lurus berarus listrik terdapat medan magnet. Bagaimana jika kawat lurus tersebut dibentuk kumparan apakah tetap ada medan magnetnya ? Bagaimana jika jumlah lilitan diperbanyak atau diperkecil apakah mempengaruhi kuat medan magnetnya ? Untuk menjawabnya lakukan kegiatan 5.7

Kegiatan 5.7

Medan Magnet di Sekitar Kumparan Berarus Listrik

a. Pendahuluan 56

Bila kita membuat lilitan kemudian kita aliri listrik DC dan di dalam lilitan kita beri batang besi, maka apa yang jika kita dekatkan sebuah logam besi lain ? Jika lilitan kita perbanyak apakah semakin kuat tarikannya? Mengapa hal ini dapat terjadi ? Untuk memahami hal itu lakukan kegiatan di bawah ini!

b. Alat Dan Bahan

Paku besar 10 cm = 1 buah Paku kecil-kecil = 10 buah Kawat tembaga = secukupnya Sumber tegangan DC = 1 buah Paku kecil-kecil = 10 buah

c. Tujuan : Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi kuat medan magnet disekitar kumparan arus listrik

d. Prosedur Kegiatan1. Lilitkan kawat yang panjang pada sepotong paku seperti gambar

disamping ( paku bertindak sebagai inti besi lunak ). 2. Hubungkan ujung-ujung kawat pada sebuah baterei seperti gambar di

samping. 3. Kemudian setelah beberapa saat dekatkan paku-paku kecil pada ujung

paku besar. Apa yang terjadi ? ....................................................4. Mengapa demikian ? ......................................................................................................................

.........................................................................................................................................................5. Tambahlah baterai sehingga menjadi 2 ( 3 volt) seperti gambar di bawah

6. Dekatkan paku-paku kecil ke ujung paku besar. Bagaimana jumlah paku kecil yang menempel ke ujung paku besar dibanding dengan menggunakan satu baterai ? ...........................................

7. Semakin apa sifat kemagnetan yang ditimbulkan ? .......................................................................8. Menambah baterai sama dengan memperbesar kuat arus listrik. Berarti sifat kemagnetan yang

ditimbulkan tergantung dari ..........................................................................................................9. Ulangi kegiatan 5) tetapi lilitannya diperbanyak menjadi dua kali seperti gambar di bawah.

10. Dekatkan paku-paku kecil ke paku besar, apakah paku-paku kecil yang menempel lebih banyak? ........................................................................................................................................................

11. Mengapa demikian ? ...................................................................................................................... ........................................................................................................................................................

12. Ambillah paku yang dililiti kawat tersebut.13. Tempelkan paku-paku kecil pada ujung kumparan, apakah paku-paku kecil menempel ? ............14. Mengapa demikian ? ......................................................................................................................

KesimpulanDari kegiatan di atas tulislah kesimpulan di bawah ini !........................................................................................................................................................................

57

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

Informasi:Sifat kemagnetan yang ditimbulkan oleh arus listrik di sebut elektromagnet

H. Pemanfaatan Kemagnetan dalam Produk Teknologi

Produk teknologi yang memanfaatkan sifat kemagnetan di antaranya :

Produk teknologi yang menggunakan prinsip kerja elektromagnet:

EVALUASI

Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Sebuah magnet batang dipotong menjadi tiga

bagian, seperti gambar di bawah ini!

Kutub-kutub magnet yang benar pada ujung-ujung magnet dengan angka 2, 4, dan 5 adalah:A. 2 = selatan, 4 = selatan, dan 5 = utaraB. 2 = utara, 4 = selatan, dan 5 = utaraC. 2 = selatan, 4 = utara, dan 5 = utaraD. 2 = utara, 4 = utara, dan 5 = selatan

2. Serbuk besi yang ditaburkan pada sebuah magnet batang hanya melekat pada ujung-ujungnya saja sebab ...

3. Garis gaya dalam medan magnet ...A. berpangkal dari kutub utara dan berakhir di

kutub selatanB. berpangkal dari kutub selatan dan berakhir

di kutub utaraC. selalu berpotonganD. merupakan garis-garis sejajar bahan bakar

yang berasal dari ...4. Paku berada dalam medan magnet dan dapat

menarik paku lain didekatnya. Kejadian itu disebut ...A. deklinasi C. InduksiB. Inklinasi D. konduksi

5. Penyebab jarum kompas selalu menunjuk Utara dan Selatan bumi adalah ...A. adanya gaya tarik menarik antara jarum

kompas dengan magnet bumiB. karena jarum kompas merupakan magnet

58

A. medan magnet batang lemah ,B. magnet batang memiliki 2 kutubC. bagian tengah magnet netralD. penaburan serbuk besi kurang merata

kecil yang mudah bergerakC. karena kompas sebagai petunjuk arah utara

dan selatan bumiD. karena magnet jarum kompas sangat lentur

sehingga mudah ditarik

6. Zat yang dapat ditarik dengan lemah oleh magnet di sebut ........A. paramagnetik C. diamagnetikB. feromagnetik D. induksi magnet


Bila magnet batang ( U – S ) digosokkan pada logam baja dengan arah sesuai gambar, maka kutub-kutub magnet pada logam A – B adalah:A. A kutub utara, B kutub selatanB. A kutub utara, B kutub utaraC. A kutub selatan, B kutub utaraD. A kutub selatan, B kutub selatan


Kedua paku menjadi batang magnet setelah didekatkan dengan magnet, maka kutub-kutub paku AB dan paku AB dan paku CD adalah ...A. A = selatan, B = utara, C = selatan, D = utaraB. A = utara, B = selatan, C = utara, D = selatanC. A = selatan, B = utara, C = utara, D = selatanD. A = utara, B = selatan, C = selatan, D = utara

8. Perhatikan gambar !Batang besi AB akan dibuat magnet dengan digosok berulang-ulang dengan magnet batang secara searah seperti pada gambar. Kutub-kutub magnet dan sifat magnet yang terjadi pada batang besi AB adalah ...

A. A kutub utara dan B kutub selatan,

bersifat tetapB. B kutub utara dan A kutub selatan, bersifat

tetap

9. Letak kutub-kutub kemagnetan bumi adalah:A. kutub utara magnet bumi terletak di utara

bumi , kutub selatan magnet bumi terletak di selatan bumi

B. kutub selatan magnet bumi terletak di dekat utara bumi , kutub utara magnet bumi terletak di dekat kutub selatan bumi

C. kutub utara magnet bumi terletak di timur bumi , kutub selatan magnet bumi terletak di barat bumi

D. kutub utara magnet bumi terletak di barat bumi , kutub selatan magnet bumi terletak di timur bumi


Arah medan magnet yang ditimbulkan kawat berarus listrik ditunjukkan secara benar oleh nomor ….A. 1 dan 2 C. 2 dan 3B. 1 dan 3 D. 1

11. Cara yang benar untuk memperkuat elektromagnet adalah: ...A. menggunakan kawat berpenampang kecilB. mengganti inti besi dengan kuninganC. mengubah arus listrik yang mengalirD. memperbesar arus listrik yang mengalir

12. Di bawah ini menyatakan akibat kutub-kutub magnet bumi tidak berimpit dengan kutub bumi, yang benar adalahA. jarum kompas menunjuk arah utara

selatanB. terjadinya inklinasiC. pemepatan di kedua kutub bumiD. terjadinya deklinasi

13. Yang bekerja berdasarkan prinsip kerja elektromagnetik adalah ...

59

C. A kutub utara dan B kutub selatan, bersifat sementara

D. B kutub utara dan A kutub selatan, bersifat sementara

A. 2 dan 3 C. 1 dan 5B. 3 dan 6 D. 7 dan 8

14. Seorang siswa menggosokkan sebuah magnet KL dengan batang batang besi dengan arah seperti pada gambar berikut :

Jenis kutub magnet L yang digosokkan dan kutub magnet besi P dan Q yang dihasilkan dalam percobaan dicatat dalam tabel berikut:

Perc.

kekutub L ujung P ujung Q

(1) K. utara K. selatan K. utara(2) K. selatan K. utara K. utara(3) K. utara K. utara K. selatan(4) K. selatan K. selatan K. utara

Hasil yang benar dilakukan pada percobaan ke ….A. (1) dan (2) C. (2) dan (4)B. (1) dan (3) D. (3) dan (4)

15. Berdasarkan gambar berikut, dapat ditentukan Kutub Utara (U) dan Selatan (S) pada batang baja A dan B adalah ....

A. A kutub S, B kutub U, bersifat sementara.B. A kutub U, B kutub S, bersifat sementaraC. A kutub s, B kutub U, bersifat tetapD. A kutub U, B kutub S, bersifat tetap

16. Perhatikan gambar!

17. Dari gambar di bawah ini, yang menunjukkan peristiwa yang benar adalah ....

18. Mengenai garis gaya magnet, gambar berikirt yang benar adalah ....

19. Penyimpangan jarum kompas yang diletakkan dekat penghantar yang dialiri arus listrik menunjukkan bahwa ....A. jarum kompas kehilangan sifat

kemagnetannyaB. di sekitar arus listrik merupakan medan

magnetC. jarum kompas mendapat aliran listrikD. arus listrik menghilangkan medan magnet

20. Gambar di bawah ini yang menunjukkan pola garis gaya magnet yang benar adalah ....

60

AB menjadi magnet dengan data sebagai berikut....

Kompetensi Dasar

4.3 Menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik

A. Gaya Gerak Listrik InduksiPada bab sebelumnya, kamu sudah mengetahui bahwa kelistrikan dapat menghasilkan

kemagnetan. Menurutmu, dapatkah kemagnetan menimbulkan kelistrikan? Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet (artinya listrik menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik (artinya magnet menimbulkan listrik) melalui eksperimen yang sangat sederhana. Sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus listrik pada kumparan itu. Untuk lebih memahami timbulnya listrik dari magnet, cobalah kamu melakukan kegiatan 6.1.

Kegiatan 6.1

Menimbulkan Arus Listrik Induksi

a. Pendahuluan

Kita telah mengenal energi listrik yang telah ditimbulkan oleh baterei. Dalam hal ini energi diperoleh dari perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Ada cara lain untuk menimbulkan arus listrik dengan induksi magnet. Bagaimana hal ini dapat ditimbulkan ? Untuk itu marilah kita lakukan percobaan berikut ini.

b. Alat Dan Bahan

61

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Kumparan 500 lilitan = 1 buah Kumparan 1000 lilitan = 1 buah Galvanometer = 1 buah Magnet batang kecil = 1 buah Magnet batang besar = 1 buah Besi lunak = 1 buah Kabel-kabel penghubung = 2 buah

c. Tujuan

1. memahami pengertian gaya gerak listrik (ggl) induksi 2. mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi besar ggl induksi


1. Susunlah alat seperti gambar di bawah ini !Gunakan kumparan yang jumlah lilitannya 500 dan magnetnya yang kecil

2. Amati jarum galvanometer pada saat kutub utara magnet masuk, saat magnet diam di dalam kumparan dan saat kutub utara magnet ditarik keluar.

3. Catat hasil pengamatanmu pada tabel dibawah ini !

No Keadaan Magnet Simpangan jarum galvamometer

1

2

3

Saat masuk ke dalam kumparan

Diam di dalam kumparan

Saat keluar dari kumparan

………………………………….......................

………………………………….......................

………………………………….......................

4. Ulangi kegiatan ( 2 ) diatas tetapi gantilah kumparan 500 lilitan menjadi 1000 lilitan !


1

2

3




………………………………….......................

………………………………….......................

………………………………….......................

Bagaimana simpangan jarum galvanometer jika dibanding dengan kegiatan ( 2 ) ? ................................................................................................................................................

5. Ulangi kegiatan ( 4 ) tetapi gantilah magnet batang yang kecil dengan magnet batang yang lebih besar !


1

2

3




………………………………….......................

………………………………….......................

………………………………….......................

62

Bagaimana simpangan jarum galvanometer jika dibandingkan dengan kegiatan (3) ................................................................................................................................................

6. Gantilah kutub selatan magnet yang dimasukkan, dan gerakkan lagi mendekati dan menjauhi kumparan ! Bagaimana arah simpangan jarum galvanometer ? ........................... Mengapa demikian ? .............................................................................................................. ................................................................................................................................................

7. Gantunglah magnet batang dengan benang dan gerakkan magnet batang dengan cara memutar di sekitar ujung kumparan! Bagaimana keadaan jarum galvanometer? ................................................................................................................................................

8. Ulangi kegiatan ( 7 ) dengan masukkan batang besi lunak ke dalam kumparan, kemudian gerakkan lagi magnet batang dengan cara memutar di sekitar kumparan seperti kegiatan 7 ! Bagaimana keadaan jarum galvanometer dibanding kegiatan ( 7 ) ? ................................... .................................................................................................................................................

Informasi :

Pada saat jarum galvanometer menyimpang, pada ujung-ujung kumparan timbul ggl induksi .

Diskusi:

1. Dari percobaan diatas kapan terjadi GGL Induksi elektromagnetik ? ..................................... .................................................................................................................................................

2. Pada saat jarum galvanometer menyimpang di dalam penghantar mengalir arus listrik yang di sebut ...................................................................................................................................

3. Mengapa pada saat magnet diam di dalam kumparan, jarum galvanometer diam ? ............ .................................................................................................................................................

4. Berikan contoh alat-alat yang prinsip kerjanya menggunakan ggl induksi ! ........................... .................................................................................................................................................

Kesimpulan

Dari kegiatan diatas buatlah suatu kesimpulan yang berkaitan dengan ggl induksi dan faktor-faktor yang mempengaruhinya !................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

B. Generator dan Dinamo1. Generator

Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik

63

(AC). Baik generator AC dan generator DC memutar kumparan di dalam medan magnet tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arus searah. Ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi generator DC dengan cara mengganti cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah generator AC kumparan berputar di antara kutubkutub yang tak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan. Kedua kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. Kedua ujung kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat pada setiap cincin. Kumparan merupakan bagian generator yang berputar (bergerak) disebut rotor. Magnet tetap merupakan bagian generator yang tidak bergerak disebut stator.

Cara - cara memperbesar ggl Induksi Generator dan dinamo: mempercepat putaran rotor, memperbanyak jumlah lilitan, meggunakan magnet yang lebih kuat

2. DinamoDinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stator.

Cara Kerja Dinamo Sepeda

Jika magnet tetap (silinder) diputar, perputaran itu menyebabkan perubahan jumlah garis-gaya magnet yang masuk dalam kumparan, sehingga di ujung-ujung kumparan timbul ggl induksi, bila dihubung-kan ke lampu, maka lampu akan dilalui oleh arus bolak-balik (AC), sehingga lampu akan menyala. Nyala lampu akan semakin terang jika putaran pada kepala dinamo dipercepat atau laju sepedanya semakin kencang.

C. TransformatorAlat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC disebut transformator

(trafo). Trafo memiliki dua terminal, yaitu terminal input dan terminal output. Terminal input terdapat pada kumparan primer. Terminal output terdapat pada kumparan sekunder. Tegangan listrik yang akan diubah dihubungkan dengan terminal input. Adapun, hasil pengubahan tegangan diperoleh pada terminal output. Prinsip kerja transformator menerapkan peristiwa induksi elektromagnetik. Untuk lebih memahami cara kerja transformator lakukan kegiatan 6.2 .

Kegiatan 6.2

Cara Kerja Tranformatora. Pendahuluan

64

Transformator banyak digunakan dirumah-rumah, misal pada lampu TL, Adaptor ( Power Supply ) atau pada catu daya yang lain. Transformator dapat menaikkan tegangan maupun menurunkan tegangan listrik arus bolak-balik. Bagiamanakah hubungan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder. Untuk menjawab permasalahan tersebut lakukan kegiatan berikut ini.

b. Alat dan Bahan: VoltmeterACO-lOV Kabel Seperangkat trafo dengan N = 300, 600, 1200 Power supply AC Saklar

c. Tujuan: Menentukan hubungan antara jumlah lilitan dan tegangan listrik

d. Prosedur Kegiatan1. Susun alat seperti pada gambar di atas dengan sumber tegangan 2 V AC.

2. Kumparan 300 lilitan sebagai primer, sedangkan kumparan 300, 600, 1200 sebagai kumparan sekunder.

3. Lakukan percobaan dan isikan data pada tabel di bawah iniNo Np Ns Vp Vs Np/Ns Vp/Vs1. 300 300 ........ ........ ........ ........2. 300 600 ........ ........ ........ ........3. 300 1200 ........ ........ ........ ........

4. Seperti pada kegiatan 1) tetapi kumparan primer memakai 1200 lilitan, sedangkan kumparan sekunder memakai 1200, 600, 300 lilitan.

5. Power supply pasang pada 12 V AC6. Lakukan percobaan dan isikan data pada tabel di bawah ini.

No Np Ns Vp Vs Np/Ns Vp/Vs1. 1200 1200 ........ ........ ........ ........2. 1200 600 ........ ........ ........ ........3. 1200 300 ........ ........ ........ ........

Diskusi :1. Pada kegiatan 1) transformator tersebut di sebut transformator ........................................................2. Pada kegiatan 6) transformator tersebut di sebut transformator ........................................................3. Bandingkan harga Np/Ns dan Vp/Vs baik pada kegiatan 1) maupun kegiatan 6) bagaimana besarnya ?

...............................................................................................................................................................4. Buatlah hubungan Np/Ns dengan Vp/Vs . .............................................................................................

65

Informasi:Untuk transformator ideal daya primer = daya skunderJika Daya primer (Pp) = Vp x Ip dan daya skunder (Ps) = Vs x Is 5. Buatlah hubungan antara Np,Ns , dengan Is , Ip

Kesimpulan

Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Penguatan1. Lengkapi tabel di bawah ini !

No Vp (volt) Vs (volt) Np ( lilitan ) Ns ( lilitan )

1.

2.

3.

4.

12

12

12

12

12

9

6

3

1200

1200

…….

…….

……..

……..

300

1200

2. Sebuah transformator dapat menurunkan tegangan dari 1000 volt menjadi 10 volt. Berapakah perbandingan Np dan Ns adalah …….............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................

3. Transformator step-up memiliki lilitan primer sebanyak 150 lilitan. Jika diberi tegangan primer 12 volt dan tegangan skunder 240 volt, maka berapakah banyak lilitan sekundernya ?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................

EVALUASI

Pilih salah satu jawaban yang benar !1. Syarat timbulnya ggl induksi pada

kumparan adalah adanya....A. medan magnet dalam kumparanB. perubahan jumlah garis gaya magnet yang masuk kumparanC. magnet di dalam kumparanD. kumparan di dalam medan magnet

2. Cara menimbulkan ggl induksi yang benar

4. Prinsip kerja dinamo sepeda adalah …….

A. magnet berputar disekitar kumparanB. magnet bergerak menjauhi mendekati

kumparanC. kumparam diam di dalam medan magnetD. kumparan bergerak menjauhi mendekati

magnet

66

adalah ....A. meletakkan magnet diam dalam

kumparanB. memutar kumparan dalam medan

magnetC. menambah jumlah lilitan kumparanD. mempercepat gerakan magnet dalam

kumparan

3. Besar ggl induksi dipengaruhi oleh faktor-faktor di bawah ini, kecuali ....

A. besar kecilnya magnetB. kecepatan gerak magnet/kumparanC. jumlah lilitanD. kekuatan magnet

5. Alat yang dapat berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan disebut....A. induktorB. adaptorC. transform atorD. generator

6. Dinamo adalah suatu alat yang mengubah ....A. energi kinetik menjadi energi IistrikB. energi Iistrik menjadi energi gerakC. energi potensiai menjadi energi IistrikD. energi gerak menjadi energi mekanik

7. Bagian dinamo yang bergerak disebiA. rotor C. cincinB. stator D. komutator

8. Untuk memperbesar ggl induksi pada generator dapat dilakukan dengan caraA. memutar kumparan dalam medan

magnetB. menggunakan magnet besar dan arus

kuatC. menambah jumlah lilitan dan

memperbesar arusD. mempercepat gerak kumparan dan

menambah jumlah lilitan

9. Fungsi cincin belah pada generatoi adalah ....A. membalikarah arusB. mengubah arus AC menjadi DCC. mengubah arus DC menjadi ACD. meratakan arus

10. Perhatikan gambar trafo di bawah ini !

Bila tegangan primernya 220 V, maka tegangan sekundernya adalah ………A. 55 volt C. 110 voltB. 440 volt D. 880 volt

11. Sebuah transforrnator dipasang pada tegangan 120 V, Jika banyaknya lilitan primer 800 dan lilitan sekunder 1.600, berapakah tegangan yang dihasilkan trafo itu ?A. 2 V B. 60 VC. 240 V D. 1.600 V

12. Tegangan primer sebuah trafo = 220 V. Jika kuat arus primer 0,5 A dan kuat arus sekunder 2 A maka perbandingan tegangan primer dan sekunder adalah ....A. 1:2 v C. 2: 1B. 1 : 4 D. 4 : 1

13. Dengan arus yang tegangannya 220 V, Trafo yang digunakan ialah ...

A. transformator I C. transformator IIIB. transformator II D. transformator IV

14. Perhatikan diagram trafo berikut ini !

Jumlah lilitan skunder trafo adalah ...A. 550 lilitan C. 2.000 lilitanB. 1.000 lilitan D. 10.000 lilitan

15. Arus primer sebuah trafo adalah 3,5 A. Jika jumlah lilitan primer 120 dan lilitan sekundernya 42, maka besarnya arus sekunder adalah . . . .

A. 12,25 A C. 3,5 AB. 10 A D. 122,5 A

67

Kompetensi Dasar 5.1 Mendeskripsikan karakteristik sistem tata surya 5.2 Mendeskripsikan matahari sebagai bintang dan bumi sebagai salah satu planet5.3 Mendeskripsikan gerak edar bumi, bulan, dan satelit buatan serta pengaruh interaksinya5.4 Mendeskripsikan proses-proses khusus yang terjadi di lapisan lithosfer dan atmosfer yang terkait dengan

perubahan zat dan kalor5.5 Menjelaskan hubungan antar proses yang terjadi di lapisan lithosfer dan atmosfer dengan kesehatan dan

permasalahan lingkungan

A. Sistem Tata Surya1. Galaksi dan Rasi Bintang

Bila kita amati langit di malam hari, maka kita akan melihat bintang yang jumlahnya sangat banyak. Tahukah kamu berapa jumlah bintang tersebut ? Apakah bintang-bintang tersebut membentuk suatu bentuk tertentu ? Untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatn di bawah ini .

Kegiatan 7.1

Bagaimana Menghitung Bintang Di Langit

a. Tujuan : mengihtung bintang dan mengetahui bentuk susunan bintang

b. Alat Dan Bahan

Kertas warna berpetak Sesendok beras

68

TATA SURYA

c. Prosedur

1. Siapkan kertas warna berpetak di atas tempat rata . Tumpahkan sesendok beras di atas kertas tersebut, sehingga beras jatuh berceceran.

2. Hitunglah jumlah butiran beras dalam satu kotak. Berapa jumlahnya ? ...............................3. Ulangi pada kotak berikutnya . Berapa jumlahnya ? .............................................................4. Jumlahkan butiran-butiran beras dalam kedua kotak tersebut, berapa jumlahnya ? ............5. Kemudian bagi dua, dari jumlah dua kotak tersebut untuk mengetahui jumlah rata-rata

butiran beras dalam satu kotak. Berapa rata-ratanya ? ...................................................... .................................................................................................................................................

6. Untuk menentukan jumlah seluruhnya butiran beras, kalikan jumlah rata-rata butiran beras dengan jumlah beras dalam dua kotak ! Berapa banyaknya ........................................

Informasi: Hasil perkalian tersebut merupakan jumlah seluruh beras. Jika di langit jumlah tersebut adalah jumlah seluruh bintang

Analisis Dan Kesimpulan

1. Mungkinkah para ilmuwan menggunakan metode di atas untuk menghitung jumlah bintang dilangit ? ........................................................................................................................................... Terangkan proses-proses yang mungkin digunakan para ilmuwan ................................................. ...........................................................................................................................................................

2. Apa yang dimaksud Bintang dan berikan contohnya ! ..................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Apa yang dimaksud dengan Galaksi dan sebutkan contohnya ! ...................................................... ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................

4. Apa yang dumaksud dengan Rasi dan sebutkan contohnya ! .......................................................... ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................

a) GalaksiDi angkasa terdapat berbagai macam benda langit, misalnya bintang, planet, debu, gas yang

jumlahnya milyaran. Kumpulan bintang, gas dan debu yang jumlahnya milyaran di sebut Galaksi. Bentuk galaksi menurut Edwin Hubble adalah sebagai berikut:

Macam-macam galaksi menurut Mesier dintaranya:

69

b) Rasi BintangSuatu rasi bintang atau konstelasi adalah sekelompok bintang yang tampak berhubungan

membentuk suatu konfigurasi khusus. Dalam ruang tiga dimensi, kebanyakan bintang yang kita amati tidak memiliki hubungan satu dengan lainnya, tetapi dapat terlihat seperti berkelompok pada bola langit malam. Misalnya rasi bintang Scorpius (Scorpio), Cancer, Hercules, Gemini, Aquarius, Aquila, Canis Major, Capricornus, Carina, Cetus, Hydra, Pisces, Orion.

2. Tata Surya

Pada malam hari yang cerah bila kita memandang ke langit apa yang terlihat? Lalu bagaimana pada siang hari. Bagaimana ciri-ciri dari benda-benda langit tersebut? Apa yang dimaksud dengan tata surya? Untuk memahami dan menjawab pertanyaan-pertanyaan itu marilah kita ikuti kegiatan berikut.

Kegiatan 7.1

TATA SURYA

a. Tujuan : memahami susunan tata surya beserta anggotanya

b. Alat Dan Bahan- Model / charta Tata Surya

c. Kegiatan

1. Perhatikan Model / carta Tata Surya. Tuliskan nama benda-benda langit yang terdapat pada carta tersebut!......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................

Informasi: Matahari merupakan pusat tata surya. Planet-planet beserta benda-benda langit yang lain bergerak mengelilingi matahari.

2. Apakah yang dimaksud dengan tata surya ? ................................................................................ .........................................................................................................................................................

3. Sebagai apa matahari dalam tata surya kita ? ...............................................................................

70

Informasi: Planet-planet yang mengelilingi matahari adalah: Merkurius, venus, bumi, mars, yupiter, saturnus, uranus, neptunus .

4. Apakah yang dimaksud dengan planet? ....................................................................................... ........................................................................................................................................................

5. Bagaimanakah arah peredaran planet-planet dalam mengelilingi matahari ? ........................... ........................................................................................................................................................

6. Ada dua gerakan planet yaitu rotasi dan revolusi. a) Jelaskan pengertian rotasi !

.................................................................................................................................................... b) Jelaskan pengertian revolusi !

.................................................................................................................................................... 7. Susunlah daftar urutan masa planet dari yang terbesar ke yang terkecil !

......................................................................................................................................................... .

........................................................................................................................................................ ..

.......................................................................................................................................................8. Jelaskan pengertian dari :

a) Kala rotasi ................................................................................................................................ ..................................................................................................................................................

b) Kala revolusi ...............................................................................................................................................................................................................................................................................

9. Buatlah daftar urutan kecepatan berputar planet pada porosnya dari yang paling cepat ! .....................................................................................................................................................

10. Buatlah daftar urutan kecepatan planet dalam mengelilingi matahari dari yang paling cepat !..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................

11. Apakah yang dimaksud komet ? ............................................................................................... .....................................................................................................................................................

12. Mengapa komet disebut juga bintang berekor? ..................................................................... .....................................................................................................................................................

13. Bahan apa saja pembetuk komet itu? ........................................................................................14. Bagaimanakah arah ekor komet terhadap matahari ? ...............................................................

Mengapa demikian ? ...................................................................................................................15. Berikan 2 contoh nama komet beserta periode

berputarnya ! ................................................... .....................................................................................................................................................

16. Apakah yang dimaksud dengan asteroid ? ................................................................................. .....................................................................................................................................................

17. Apakah yang dimaksud dengan meteor ? ..................................................................................18. Apakah yang dimaksud dengan meteorid ? ...............................................................................19. Terdiri dari unsur apa sajakah meteorid yang jatuh di Arizona ( Amerika Serikat ) pada saat itu?20. Apakah yang digunakan sebagai acuan untuk mengenali istilah planet dalam dan planet luar ?

.......................................................................................................................................................

71

Jika kita perhatikan ke atas pada malam hari banyak bintang-bintang berkedip-kedip. Namun ada pula yang berkedip tersebut bukan bintang tetapi planet. Planet-planet tersebut dalam suatu sistem yang dinamakan tata surya.

a) Anggota Tata Surya

Setelah diadakannya konferensi para astronom yang tergabung dalam International Astronomical Union (IAU) di Cekoslovakia pada tanggal 24 Agustus 2006 Pluto tidak termasuk dalam sistem tata surya. Sehingga hanya 8 planet yang termasuk dalam sistem tata surya kita yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Matahari sebagai pusat tata surya dan kedelapan planet tersebut mengelilinginya.

Pluto tidak termasuk dalam sistem tata surya karena tidak memenuhi syarat sebagai planet. Syarat-syarat benda angkasa dianggap sebagai planet adalah :- Mempunyai ukuran diameter lebih besar dari 2.000 km- Berbentuk bulat- Memiliki orbit yang tidak memotong orbit planet lain- Mengorbit Matahari

1. Matahari

Sebagai pusat tata surya, matahari mempunyai ukuran sebagai berikut.a) Massa matahari = 1,99 x 1030 kilogram, sama dengan 3,3 x 105 kali massa bumi.b) Jari-jari matahari = 7 x 108 meter.c) Volume matahari = 4/3 R3 = 4/3 x 3,14 x (7x108)3 = 1,436 x 1027 m3

d) Massa jenis rata-rata matahari = m/V = 1,99 x 1030

1,436 x 1027 = 1,39 x 103 kg/m3

e) Suhu bagian dalam matahari = 15 x 107 oCf) Suhu permukaan matahari = 6 x 103 oCg) Energi yang dipancarkan oleh matahari berbentuk gelombang elektromagnetik yang terdiri

atas sinar gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, sinar inframerah (gelombang panas), dan gelombang mikro.

2. Planet-planet

a) Ukuran Planet

Setiap planet mempunyai ukuran yang berbeda-beda. Masing-masing ukuran planet dapat dilihat pada Tabel di bawah.

Tabel Massa Planet

No Nama Planet Massa (kg) Dibanding Massa Bumi1.2.3.4.5.6.7.8.

MerkuriusVenusBumiMarsJupiterSaturnusUranusNeptunus

3,68 x 1023

5,40 x 1024

6,60 x 1024

6,90 x 1023

2,10 x 1028

6,30 x 1026

9,50 x 1025

1,10 x 1026

0,06 kali0,8 kali

1 kali0,1 kali

318 kali95 kali14 kali17 kali

72

Tabel Jari-Jari Rata-Rata Planet

No Nama Planet Jari-jari Rata-rata

Dibanding Jari-Jari Rata-Rata

1.2.3.4.5.6.7.8.

MerkuriusVenusBumiMarsJupiterSatumusUranusNeptunus

2,4 x 106

6,2 x 106

6,4 x 106

3,4 x 106

7,0 x 107

5,7 x 107

2,5 x 107

2,7 x 107

0,40 kali0,90 kali1,00 kali0,50 kali11,0 kali9,00 kali4,00 kali4,00 kali

Pada Tabel di atas terlihat bahwa tiga buah planet mempunyai massa dan jari-jari lebih kecil daripada massa dan jari-jari bumi. Planet-planet itu, antara lain Merkurius, Venus dan Mars. Adapun empat planet yang lain, yaitu Uranus, Neptunus, Saturnus, dan Jupiter mempunyai massa dan jari-jari lebih besar daripada massa dan jari-jari bumi.

Tabel Jarak Rata-Rata Planet Terhadap Matahari

No Nama Planet Jarak rata-rata planet ke matahari (meter)

Dibanding jarak Bumi-Matahari

1.2.3.4.5.6.7.8.


5,8 x 1010

1,1 x 1011

1,5 x 1011

2,3 x 1011

7,8 x 1011

1,4 x 1012

3,9 x 1012

4,5 x 1012

0,4 kali0,7 kali1 kali

1,5 kali5,2 kali9,3 kali26 kali30 kali

Tabel Kala Revolusi Planet-Planet

No Nama Planet Kala Revolusi1.2.3.4.5.6.7.8.


0,24 tahun (88 hari) 0,62 tahun (224,7 hari) 1 tahun (365,7 hari) 1,88 tahun 11,90 tahun 29,5 tahun 84 tahun164,8 tahun

Jarak rata-rata bumi terhadap matahari sering disebut satu satuan astronomi atau astronomical unit (au). Satu satuan astronomi sama dengan 1,5 x 1011 meter atau 150 juta km. Pada Tabel di atas terlihat bahwa dua planet jaraknya terhadap matahari lebih dekat daripada jarak bumi terhadap matahari. Jadi, orbit kedua planet itu berada di dalam orbit bumi.

b) Ciri-ciri Planet

73

1. MerkuriusPlanet ini tampak menjelang matahari terbit atau setelah matahari terbenam. Lapisan atmosfernya sangat tipis, suhunya pada siang hari 427 oC dan - 427 oC pada malam hari. Keadaannya sangat kering dan permukaannya

berupa lembah- lembah. Tidak memiliki satelit alami dan di sebut bintang pagi dan bintang malam. Planet terkecil diantara delapan planet yang permukaannya penuh kawah serta memiliki Periode revolusi 88 hari dan periode rotasi 59 hari.

2. VenusPlanet ini tampak menjelang fajar di sebelah timur atau menjelang malam di sebelah barat. Venus berselubung atmosfer tebal yang terdiri atas karbon dioksida. Pada siang hari suhu permukaannya 477 oC dan arah rotasinya

berlawanan dengan arah rotasi planet yang lain. Kala revolusinya 225 hari dan kala rotasinya 243 hari serta tidak memiliki satelit alami. Atmosfer Venus mengandung : 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen.

3. BumiDilihat dari angkasa bumi terlihat kebiruan mempunyai lapisan atmosfer yang tebal. Terjadi perubahan musim dan dua pertiga permukaannya ditutupi air. Memiliki satu satelit, yaitu bulan dan kala revolusi bumi 365 hari ( 1 tahun) serta kala rotasinya 24 jam. Pada siang hari suhunya maksimum 58 oC , dan suhu minimumnya - 88 oC . Atmosfer Bumi mengandung : 77 % Nitrogen, 21 % Oksigenm , 1 % Argon , 1 % Unsur lain

4. MarsPlanet ini tampak kemerah-merahan sehingga di sebut planet merah. Mars berselubung atmosfer yang tipis dan suhunya tidak terlalu tinggi sehingga di kutub selalu tertutup oleh es yang

tebal. Dimungkinkan mengalami pergantian musim, dan menunjukkan adanya tanda-tanda kehidupan. Kala revolusi Mars 687 hari dan kala rotasinya 24 jam, 37 mnt, 22 s (24,6 jam). Suhu maksimum 20 oC , suhu minimum - 140 oC dan memiliki 2 satelit (Phobos dan Deimos).

5. Jupiter

Planet ini merupakan planet terbesar. Jupiter tampak berpijar karena memantulkan hampir 40% cahaya matahari yang diterimanya. Permukaannya tertutup oleh hidrogen cair

dan mempunyai gelang yang tipis. Memiliki periode revolusi 11,86 tahun dan periode rotasi 9,8 jam . Suhu permukaannya paling rendah -140oC dan suhu maksimum sampai dengan 21oC. Yupiter memiliki 16 satelit diantaranya satelit yang besar Io, Europa, Ganymede, callisto

74

6. Saturnus

Planet Saturnus tampak bercahaya terang, suhunya rendah dan lapisan atmosfernya terdiri atas gas hidrogen serta mempunyai cincin (gelang) tebal yang dapat

memantulkan cahaya matahari dengan baik. Sebagian besar zat penyusunnya berupa gas dan cairan. Bahan pembentuk cincin diperkirakan adalah bongkahan-bongkahan es meteorit. Mempunyai periode revolusi 29,46 tahun dan periode rotasi 10 jam 14 menit serta suhu permukaan -23°C. Mempunyai 21 buah

satelit diantaranya satelit yang besar: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Lapetus.

7. UranusUranus adalah planet terjauh ke-7 dari Matahari setelah Saturnus, ditemukan pada 1781 oleh William Herschel (1738-1822). Periode rotasi planet ini adalah 17,25 jam, sedangkan periode revolusi adalah 84 tahun. Suhu permukaan Uranus – 216 oC. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna hijau dan biru. Uranus memiliki 18 satelit alami, diantaranya yang terbesar

Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon.8. Neptunus

Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) jika ditinjau dari Matahari. Periode rotasi planet ini adalah 16 jam 7 menit , sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan terdapat lapisan tipis

silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid, dan Larissa.

3) Planet dalam dan Planet Luar

Munculnya istilah planet dalam dan planet luar adalah karena adanya sabuk asteroid yang terletak antara planet Mars dan yupiter. Planet-planet yang terletak antara Matahari dan sabuk asteroid di sebut planet dalam ( Merkurius, Venus, Bumi, Mars) sedangkan planet-planet yang terletak di luar sabuk asteroid di sebut planet luar (Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus).

75

b) Teori Terjadinya Tata Surya

Banyak teori yang menjelaskan asal-usul tata surya. Namun beberapa teori yang dikemukakan oleh beberapa ahli astronomi dari dulu sampai sekarang hanya beberapa teori yang dapat diterima oleh ahli astronomi. Teori-teori tersebut di antaranya:

1. Teori Dentuman Besar

Teori dentuman besar dikemukakan oleh Georges Lemaitre, seorang astronom berkebangsaan Belgia. Teori ini menyatakan bahwa pada masa yang lampau, lebih kurang 25 juta tahun yang lalu ada dentuman besar pada matahari sehingga matahari melemparkan bagian-bagiannya ke segala arah. Bagian-bagian ini merupakan gas yang amat besar. Gas ini mendingin dan memadat sehingga membentuk planet-planet.

2. Teori Bintang Kembar

Teori bintang kembar menyatakan bahwa pada mulanya matahari ada dua, kemudian salah satu matahari meledak menjadi bagian-bagian kecil. Oleh karena pengaruh matahari yang tidak meledak, pecahan-pecahan tadi membeku menjadi planet dan bergerak mengelilingi matahari tersebut. Dengan demikian, matahari yang meledak menjadi planet-planet yang bergerak mengelilingi matahari.

3. Teori Kabut atau Nebula

Teori kabut mula-mula dikemukakan oleh Immanuel Kant dan Laplace pada abad ke-18. Kemudian, teori itu disempurnakan oleh C.F. Van Weiszaker dan P. Kuiper pada abad 20 sehingga menjadi teori kondensasi. Teori kondensasi menyatakan bahwa mula-mula tata surya berasal dari kabut gas dan kabut debu (nebula) terutama tersusun dari gas helium dan hidrogen yang berpijar. Di bagian tengah kabut terjadi pemampatan sehingga kabut menyusut dan mulai berputar. Penyusutan mula-mula lambat, kemudian semakin lama semakin cepat sehingga terbentuk kabut pipih. Oleh karena perputaran ini, bagian tepi kabut tertinggal dan bergerombol membentuk planet. Massa inti kabut menjadi matahari sehingga sampai sekarang matahari maupun planet-planet berotasi dan planet-planet juga berevolusi terhadap matahari.

3. KometKomet adalah benda angkasa yang mirip asteroid, tetapi hampir seluruhnya terbentuk dari gas (karbon

dioksida, metana, air) dan debu yang membeku. Komet memiliki orbit atau lintasan yang berbentuk elips, lebih lonjong dan panjang daripada orbit planet. Ketika komet menghampiri bagian dalam Tata Surya, radiasi dari matahari menyebabkan lapisan es terluarnya menguap. Arus debu dan gas yang dihasilkan membentuk suatu atmosfer yang besar tetapi sangat tipis di sekeliling komet, disebut coma. Akibat tekanan radiasi matahari dan angin matahari pada coma ini, terbentuklah ekor raksasa yang menjauhi matahari. Ekor komet berbeda-beda bentuk dan ukurannya. Semakin dekat komet tersebut

dengan matahari, semakin panjanglah ekornya. Komet bergerak mengelilingi matahari berkali-kali, tetapi peredarannya memakan waktu yang lama. Komet dibedakan menurut rentangan waktu orbitnya. Rentangan waktu pendek adalah kurang dari 200 tahun dan rentangan waktu yang panjang adalah lebih dari 200 tahun. Secara umumnya bentuk orbit komet adalah elips. Contoh komet yang terkenal adalah komet Halley yang terlihat dari bumi setiap 75-76 tahun sekali. Komet Halley terakhir muncul di tata

76

surya pada tahun 1986, dan akan muncul kembali pada pertengahan 2061. Contoh komet yang lain Biella, Brorsen, Chiron, Encke, Faye, Howel.

4. AsteroidAsteroid atau planet minor untuk menyebut sekumpulan benda angkasa berukuran kecil dengan bentuk tidak beraturan yang mengorbit matahari yang terletak di antara planet Mars dan Yupiter. Sejauh ini, yang tercatat sebagai asteroid dengan ukuran terbesar adalah Ceres dengan diameter sekitar 1000 km. Sekitar 16 asteroid diketahui memiliki diameter diatas 240 km, sedangkan sisanya memiliki diameter kurang dari itu. Asteroid umumnya tersusun atas batuan dan logam. Hanya sedikit yang kita ketahui mengenai proses terbentuknya asteroid. Hingga saat ini telah ribuan asteroid yang berhasil dikenali. Sebagian besar diantaranya berada di antara orbit planet Mars dan Jupiter, di daerah yang dikenal sebagai "sabuk asteroid" (asteroid belt) namun beberapa diantaranya memiliki garis edar yang menyimpang.

5. Meteor dan MeteoridMeteor adalah penampakan jalur jatuhnya meteoroid ke atmosfer bumi, lazim disebut sebagai bintang jatuh. Penampakan tersebut disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh tekanan ram (bukan oleh gesekan, sebagaimana anggapan umum sebelum ini) pada saat meteoroid memasuki atmosfer.

Meteor yang sangat terang, lebih terang daripada penampakan Planet Venus, dapat disebut sebagai bolide. Jika suatu meteoroid tidak habis terbakar dalam perjalanannya di atmosfer dan mencapai permukaan bumi, benda yang dihasilkan disebut meteorid. Meteor yang menabrak bumi atau objek lain dapat membentuk impact crater. Contoh kawah meteorid di arizona Amerika Serikat.

B. Matahari sebagai Bintang dan Bumi Salah Satu Planetnya

1. Matahari Sebagai BintangMatahari merupakan salah satu bintang yang paling dekat dengan bumi. Bintang-bintang

yang kelihatannya sangat kecil belum tentu ukurannya lebih kecil dari matahari, tetapi bisa juga ukurannya lebih besar dari matahari. Karena kedudukannya sangat jauh itulah maka bintang tersebut terlihat kecil. Bintang yang terdekat bumi setelah matahari adalah alpha centauri.

Matahari tersusun oleh gas yang suhunya sangat tinggi sehingga mempunyai massa jenis yang lebih kecil dibandingkan dengan massa jenis bumi. Meskipun massa jenis matahari lebih kecil dari pada bumi tetapi massa matahari masih jauh lebih besar dari pada massa bumi yakni sekitar 340 ribuk kali massa bumi.

Matahari tersusun oleh gas yang bentuknya menyerupai bola gas raksasa, yang tersusun oleh lapisan-lapisan masing-masing mempunyai suhu yang berbeda-beda seperti terlihat gambar di bawah ini.

77

Inti Matahari

Inti matahari adalah bagian paling tengah dari matahari dengan jari-jarinya sekitar ¼jari-jari matahari dan suhunya 1,6 x 107 K. Pada bagian inilah terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber energi pancaran matahari. Reaksi inti yang terjadi adalah reaksi fusi. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti atom hidrogen menjadi inti atomhelium yang menghasilkan energi.

FotosferLapisan fotosfer menyelubungi matahari dengan ketebalan lapisan 330 km dan suhu rata-rata 5.700 K. Lapisan fotosfer ini tampak oleh mata kita berwarna kuning. Pada lapisan ini terdapat butiranbutiran gelap terang yang formasinya tidak merata.

KromosferKromosfer disebut juga bola warna. Lapisan ini menjulang sejauh 2000 km di atas permukaanmatahari. Suhu rata-rata pada lapisan ini diperkirakan 4.273 K.

KoronaKorona disebut juga "mahkota" matahari, karena berbentuk lingkaran cahaya putih yang indah yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa. Suhu korona dapat mencapai 2 x 106 K dengan gas pada daerah korona sangat tipis. Tebal lapisan korona matahari mencapai 2,5 x 106 km. Untuk mengamati korona dapat menggunakan teleskop khusus yang disebut koronagraf.

Selain matahari tersusun oleh lapisan-lapisan gas yang panas, matahari juga mengalami gangguan-gangguan. Gangguan-gangguan tersebut adalah: gumpalan-gumpalan fotofer, bintik matahari (sunspot), lidah api, prominensa

2. Hukum Peredaran Planet

Kegiatan 7.2

Orbit Planet Mengitari Mataharia. Tujuan : Memahami orbit planet mengitari matahari

b. Kegiatan

1. Bagaimanakah perbedaan antara teori geosentris dengan teori heliosentris ? .............................. ..........................................................................................................................................................

Informasi: Teori yang dikemukakan oleh Nicolaus Copernicus disempurnakan oleh Yohanes Kepller pada abad ke 17 dan dikenal dengan hukum Kepller.

78

2. Bagaimana Bunyi hukum:

a) Hukum Keppler ke-1

: ............................................................................................................... ......................................................................................................................................................

b) Keppler ke-2: ............................................................................................................................ ...............

....................................................................................................................................... .................

.....................................................................................................................................c) Keppler ke-

3 : ............................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................

3. Jelaskan pengertian dari :a) Aphelium : ....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

b) Perihelium : .................................................................................................................................. ......................................................................................................................................................

4. Bagaimanakah jarak antara planet dengan matahari selama berevolusi ? ............................................................................................................................................................................................,,.......

5. Jelaskan pengertian dari istilah-istilah berikut.a) Orbit planet ..................................................................................................................,,............

......................................................................................................................................,.............. b) Bidang edar .............................................................................................................,.................

.................................................................................................................................,................... c) Bidang ekliptika ..........................................................................................................................

............................................................................................................................,........................6. Apakah yang menyebabkan planet beredar mengelilingi matahari ? ...............................................

............................................................................................................................................................

Apabila diamati, benda-benda langit itu tampak bergerak dari timur ke barat. Berdasarkan kenyataan ini timbul teori tentang peredaran benda langit sebagai berikut.1. Teori Geosentris

Teori geosentris dikemukakan oleh Claudius Ptolomeus pada abad ke-2 yang menyatakan bahwa bumi merupakan pusat tata surya. Dengan demikian, semua benda-benda langit bergerak mengelilingi bumi seperti gambar di samping. Teori ini dapat bertahan sampai abad ke-15.

2. Teori HeliosentrisTeori heliosentris dikemukakan oleh Copernicus pada abad ke-16

yang beranggapan bahwa gerakan benda-benda langit yang terlihat dari timur ke barat merupakan gerak semu dan bukan gerak sebenarnya. Copernicus menyatakan bahwa matahari

79

merupakan pusat tata surya, sedangkan planet-planet yang lain bergerak mengelilingi matahari sperti gambar di samping. Gerakan planet-planet mengelilingi matahari disebut revolusi. Waktu untuk menempuh satu kali putaran disebut kala revolusi (periode revolusi). Teori ini berkembang sampai sekarang.

3. Hukum Keppler

Johannes Keppler mendukung teori heliosentris yang dikemukakan oleh Copernicus. Johannes Kepler mengemukakan tiga hukum sebagai berikut.

a) Hukum I KepplerHukum I Keppler menyatakan orbit setiap planet berbenruk elips dan matahari terletak

pada salah satu titik fokusnya. Oleh karena lintasan planet berbentuk elips maka jarak planet dari matahari selalu berubah-ubah. Tempat kedudukan planet terjauh dari matahari disebut aphelium, sedangkan tempat kedudukan planet terdekat dari matahari disebut perihelium. Perihelium bumi terjadi pada tanggal 1 Januari dan berjarak 147 juta km. Sedangkan aphelium bumi terjadi pada

tanggal 1 Juli dan berjarak 152 juta km dari matahari.

b) Hukum II Keppler

Hukum II Keppler menyatakan bahwa garis hubung antara planet dan matahari selama berevolusi dalam waktu yang sama membentuk suatu bidang yang mempunyai luas sama. Perhatikan di samping apabila waktu yang diperlukan kepindahan planet dari A ke B sama dengan waktu yang diperlukan dari C ke D, luas bidang

ABM sama dengan luas bidang CDM. Oleh karena AB lebih panjang daripada CD dan waktu yang diperlukan untuk menempuh AB dan CD sama maka kecepatan planet dari A ke B lebih besar daripada kecepatan planet dari C ke D. Jadi, pada saat dekat dengan matahari planet bergerak makin cepat, sedangkan pada saat jauh dengan matahari planet bergerak makin lambat.

c) Hukum III Keppler

Hukum III Keppler menyatakan bahwa perbandingan antara kuadrat kala revolusi dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari selalu tetap.

C. Gerak Edar Bumi, Bulan dan Satelit BuatanSelain berotasi bumi juga berevolusi, bagaimana gerak rotasi dan revolusi ? Untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan di bawah ini .

Kegiatan 7.380

Pemodelan Revolusi Dan Rotasi, Bumi Dan Bulan

a. Tujuan : memahami gerakan bumi dalam revolusi terhadap matahari dan revolusi bulan terhadap bumi.

b. Alat Dan Bahan Lampu senter Tiga kartu gantung, masing-masing bertuliskan : matahari, bumi, bulan

c. Prosedur

1. Pilihlah 3 orang temanmu untuk menjadi model matahari, bumi dan bulan2. Matahari berada dalam posisi yang tetap. Mintalah temanmu yang menjadi bulan untuk

berevolusi mengelilingi bumi, tanpa berotasi. Secara bersamaan mintalah temanmu yang menjadi bumi untuk berotasi tanpa revolusi.

3. Ulangilah langkah 2, tetapi secara bersamaan bulan melakukan revolusi dan rotasi. Perbedaan apakah yang kamu temukan dari langkah 2 dan langkah 3 ? ................................. ....................................................................................................................................................

4. Sekarang mintalah temanmu yang menjadi matahari untuk menyalakan lampu senter. Mintalah temanmu yang menjadi bumi untuk berevolusi dan berotasi, dalam waktu yang bersamaan mintalah temanmu yang menjadi bulan juga berevolusi dan berotasi. Ketika matahari, bulan, dan bumi berada dalam satu garis lurus , mintalah mereka untuk berhenti. Apakah yang kamu amati ? ...................................................................................................... ....................................................................................................................................................

5. Mintalah teman-temanmu untuk mengulangi langkah 4 ! Ketika matahari, bumi, dan bulan berada dalam satu garis lurus , mintalah temanmu untuk berhenti. Apakah yang kamu amati ? ......................................................................................................................................

6. Bandingkan hasil pengamatanmu dari langkah 4 dan 5 dengan ilustrasi terjadinya gerhana matahari dan gerhana bulan pada materi yang tertulis di depan ! .......................................... ....................................................................................................................................................

7. Tuliskan pada langkah 4 dan 5 di atas terjadi gerhana matahari atau gerhana bulan ? .......... ....................................................................................................................................................

8. Lukiskan skema posisi matahari, bumi dan bulan saat terjadi :a. gerhana matahari b. gerhana bulan................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................

1. Gerak BumiBumi selain berputar terhadap porosnya (rotasi) juga mengelilingi matahari (revolusi ). Satu kali berotasi membutuhkan waktu 24 jam dan satu kali berevolusi membutuhkan waktu satu tahun (365 hari). Arah rotasi bumi dari barat ke timur. Waktu yang ditempuh bumi untuk berotasi sebesar 1o bujur ditempuh selama 4 menit. Ini diperoleh dengan cara 24 jam x 60 menit : 360o = 4 menit. Daerah yang mempunyai perbedaan bujur 15o, mempunyai selisih waktu 4 menit x 15 = 60 menit = 1 jam. Sebagai waktu pangkal ditetapkan waktu yang berlaku

81

untuk meridian yang melewati Greenwich (Inggris) dan ditetapkan sebagai bujur 0°. Waktu pangkal ini dinamakan waktu Greenwich atau Greenwich Mean Time (GMT). Indonesia mempunyai tiga bujur standar yaitu 105°, 120°, dan 135° BT. Jika letak bujur standar di sebelah barat bujur 0°, waktunya dikurangi. Jika letaknya di sebelah timur 0° waktunya ditambah. Sehingga Indonesia mempunyai 3 pembagian waktu. Waktu Indonesia Bagian Barat daerah yang terletak pada Bujur 105° , Waktu Indonesia Bagian Tengah daerah yang terletak di daerah pada bujur 120° dan Waktu Indonesia Bagian Timur daerah yang terletak di daerah pada bujur 135°.

Akibat bumi berotasi, di bumi timbul peristiwa :a) Terjadinya siang dan malamb) Bagian bumi di katulistiwa menggembung dan pemapatan di bagian kutub-kutubnyac) Terjadinya perbedaan waktu antara tempat-tempat di bumid) Gerak semu harian mataharie) Terjadinya angin pasat dan angin barat

Dalam satu tahun bumi mengelilingi matahari sebanyak satu kali. Arah revolusi bumi berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Dari bulan ke bulan berikutnya gerak semu matahari terlihat seperti gambar di bawah ini.

21 Maret - 21 Juni : belahan bumi bagian utara mengalami musim semi dan belahan bumi bagian selatan mengalami musim gugur

21 Juni – 23 September : belahan bumi bagian utara musim panas dan belahan bumi bagian selatan musim dingin

23 September – 22 Desember : belahan bumi bagian utara mengalami musim gugur dan belahan bumi bagian selatan mengalami musim semi

22 Desember – 21 Maret : belahan bumi bagian utara musim dingin dan belahan bumi bagian selatan musim panas

Akibat bumi berevolusi terhadap matahari:a) Terjadinya pergantian musimb) Terlihatnya rasi bintang yang berbeda-bedac) Gerak semu tahunan mataharid) Pergantian tahun masehi

2. BulanBulan satu-satunya satelit alami milik bumi. Bulan berotasi pada porosnya dan juga berevolusi mengelilingi bumi. Selain itu bulan bersama-sama dengan bumi mengelilingi matahari. Periode rotasi bulan sama dengan periode rotasi bumi, hal inilah yang menyebabkan bulan terlihat dari bumi dengan permukaan yang tetap. Jika terlihat dari bumi bulan tampak berbeda-beda bentuknya hal ini karena bulan, bumi dan matahari membentuk sudut yang berubah-ubah. Fase-fase bulan seperti gambar di bawah ini:

82

Bulan purnama terlihat pada seperempat kedua (kwartir II) hal dikarenakan seluruh permukaan bulan yang terkena sinar matahari terlihat semua.

3. Gerhana Matahari dan Gerahana Bulana) Gerhana matahariGerhana matahari dapat terjadi jika posisi bulan di antara matahari dan bumi dan terletak pada satu garis lurusdan terjadi pada bulan baru. Perhatikan gambar di bawah.

b) Gerhana BulanGerhana bulan dapat terjadi jika posisi bumi di antara matahari dan bulan dan terletak pada satu garis lurus. Gerhana bulan terjadi pada bulan purnama dan pada kwartir II. Perhatikan gambar di bawah.

4. Pasang Surut Air Laut

Akibat adanya grafitasi bulan dan grafitasi terhadap bumi maka air laut di bumi mengalami pasang naik dan pasang turun. 70 % pasang laut disebabkan oleh grafitasi bulan dan 30 % pasang laut di sebabkan oleh grafitasi matahari. Perhatikan gambar di bawah.

83

Pasang laut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang laut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama.Pasang laut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang naik yang rendah dan pasang surut yang tinggi. Pasang laut perbani ini terjadi pada saat bulan seperempat dan tiga perempat.

5. Satelit BuatanTelah diketahui bahwa bumi mempunyai

angkasa yang luas. Untuk dapat menguasai keadaan angkasa dan memanfaatkan angkasa yang ada, para ilmuwan berusaha untuk membuat satelit-satelit buatan. Bagian dalam satelit dilengkapi alat-alat canggih yang dapat digunakan sesuai dengan keperluan.

Jenis-jenis satelit dan fungsinya:

a) Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.

b) Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.

c) Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengamatan lingkungan, meteorologi, pembuatan map, dll.

d) Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata.

e) Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.

f) Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dpaat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.

84

g) Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi.h) Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. Klasifikasi baru dibuat untuk

mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini (500–200 kg), satelit mikro (dibawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg).

Satelit buatan harus bergerak untuk mengelilingi bumi supaya kedudukan satelit tetap dari tempat di bumi. Oleh karena itu, kala revolusi satelit harus sama dengan kala rotasi bumi. Keadaan ini dapat dicapai pada suatu ketinggian dan kecepatan tertentu. Orbit satelit yang demikian disebut orbit stasioner (geo stationery orbit = GSO) yang ketinggiannya sekitar 39.000 kilometer dari permukaan bumi. Untuk mencapai kedudukan tersebut, satelit harus diluncurkan dari bumi dengan bantuan roket yang dapat dikendalikan dari bumi. Setelah mencapai ketinggian dan kecepatan tertentu, satelit dilepaskan dari roket pembawa.

Dewasa ini peranan ruang angkasa sangat dominan. Berbagai satelit diluncurkan dan berbagai penerbangan dilakukan. Seolah-olah siapa yang dapat menguasai ruang angkasa itulah yang dapat menguasai dunia. Satelit komunikasi yaitu satelit yang diluncurkan ke antariksa dengan tujuan untuk kepentingan kelancaran dalam komunikasi. Satelit komunikasi di Indonesia disebut juga SKSD (Sistem Komunikasi Satelit Domestik) ialah satelit Palapa.

Satelit Palapa 2 diluncurkan tanggal 11 Maret 1977 di atas Samudera Hindia, 77o Bujur Timur. Berarti 6o di sebelah barat satelit Palapa 1, dan berfungsi sebagai cadangan yang siap dioperasikan bila Palapa 1 mendapat gangguan. Tanggal 18 Juni 1983 telah diluncurkan satelit Palapa B 1 yang posisinya sama dengan satelit Palapa B 2 yaitu 113o, sementara satelit Palapa B 3 berada pada posisi 118o. Satelit Palapa B 1 dan B2 menggantikan A 1 dan A 2, sedangkan Palapa B 3 untuk menampung lalu lintas komunikasi yang diperkirakan semakin padat.

Keuntungan Indonesia menggunakan satelit Palapa sebagai berikut.a. Hubungan telekomunikasi di seluruh pelosok nusantara menjadi lebih lancar.b. Kemampuan telekomunikasi dapat diperbesar baik jumlah saluran maupun mutunya.c. Siaran TV Nasional dapat sekaligus menjangkau Nusantara.d. Dengan adanya satelit Palapa jaringan telekomunikasi sistem gelombang mikro yang telah

ada tidak dihapus, tetapi diintegrasikan dengan SKSD Palapa.

Dengan adanya SKSD Palapa, pemerintah membangun banyak stasiun bumi yang dapat digolongkan sebagai berikut.a. Stasiun Pengendali Utama (SPU) terdapat di Cibinong.b. Stasiun Bumi Lintas Utama (SLU) terdapat di seluruh ibu kota Propinsi.c. Stasiun Bumi Lintas Tipis dengan TV terdapat di daerah terpencil, misalnya Bengkulu,

Kupang, dan Palangkaraya.

D. Listosfer dan AtmosferKamu sudah mempelajari kedudukan bumi sebagai planet dan benda-benda langit yang ada hubungannya dengan bumi. Di bagian bab ini kamu akan mempelajari gejala alam di berbagai belahan bumi. Ada dua hal yang sangat erat kaitannya dengan gejala penampakan alam di bumi, yaitu litosfer dan atmosfer. Litosfer tersusun oleh apa saja dan batuan di bumi itu macamnya apa ? untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan di bawah.

Kegiatan 7.4Pengamatan Batuan

85

a. Tujuan : mengetahui macam-macam batuan

b. Alat dan Bahan Kaca pembesar dan contoh batuan

c. Prosedur

1. Ambillah beberapa batuan di sekitarmu atau kalau ada beberapa sampel batuan di laboratorium.

2. Amatilah struktur atau susunan batuan tersebut dengan menggunakan kaca pembesar.3. Gambarlah hasil pengamatanmu dari batuan tersebut !

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................4. Mintalah temanmu juga melakukan hal yang sama.

Analisis dan DiskusiBila gambar hasil pengamatanmu kamu bandingkan dengan gambar hasil pengamatan temanmu apakah yang dapat kamu simpulkan ?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Kegiatan 7.5Membuat Gunung Berapi

a. PendahuluanBanyak gunung berapi di Indonesia yang masih sering meletus. Bagaimana sebenarnya prinsip kerja gunung berapai tersebut ? Lakukan kegiatan berikut ini !

b. Tujuan : Memahami cara kerja gunung berapi

c. Alat dan Bahan

Botol soda Soda kue Cuka Air Zat pewarna merah


1. Isilah botol bening dengan air hingga terisi kira-kira seperempatnya.2. Tambahkan 1 (satu) sendok makan soda kue dan sedikit zat pewarna merah dalam

botol. Tutuplah botol tersebut dan kocoklah kira-kira setengah menit.3. Bukalah tutup botol, dan dengan cepat tuangkan kira-kira 100 ml cuka.4. Amatilah beberapa saat, apa yang terjadi ? ........................................................................

86

Hasil Pengamatan

1. Campuran cuka dan soda kue akan menghasilkan gas karbondioksida. Jelaskan mengapa gas karbondioksida tersebut menyembur keluar botol ? ..................................................................... .........................................................................................................................................................

2. Bandingkan dan bedakan hasil pengamatanmu dengan letusan gunung berapi yang sebenarnya ......................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................

1. Litosfer

Planet bumi mempunyai struktur lapisan yang terdiri atas kerak, mantel, dan inti. Kerak bumi atau litosfer merupakan bagian permukaan bumi yang tersusun atas batu-batuan. Ketebalannya di bawah laut sekitar 3 km, tetapi di benua dapat mencapai sekitar 35 km. Adapun batu-batuan di inti bumi berbentuk padat, tetapi dapat bergerak pelan. Di inti bumi, tekanannya jutaan kali lebih besar daripada tekanan atmosfer. Adapun suhunya diperkirakan sekitar 4.500oC. Panas dari inti bumi tersebut berusaha meloloskan diri keluar bumi. Dalam

prosesnya, panas tersebut terhalang oleh lapisan batu-batuan. Di daerah dekat permukaan bumi (litosfer), panas itu dapat merapuhkan batuan. Akibatnya, terjadi gerakan lapisan batu-batuan yang menyebabkan gempa bumi. Gempa itu disebut gempa tektonik.

Menurut penelitian, di bagian mantel bumi ada saluran yang dapat mengarahkan material panas keluar ke permukaan bumi. Material panas dari dalam bumi dikenal sebagai magma. Saluran magma di permukaan bumi berupa gunung berapi. Peristiwa naiknya magma ke permukaan bumi disebut vulkanisme. Adapun gejala munculnya magma di atas permukaan bumi disebut erupsi. Banyak orang yang beranggapan erupsi sebagai awal meletusnya gunung berapi.

Material Pembentuk LitosferLitosfer tersusun atas tiga macam material utama dengan bahan dasar pembentukannya adalah Magma dengan berbagai proses yang berbeda-beda. Berikut merupakan material batuan penyusun litosfer,a) Batuan Beku (Igneous Rock)

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku menjadi padat, dengan sekitar 80% material batuan yang menyusun batuan kerak bumi adalah batuan beku. Berdasarkan tempat terbentuknya magma beku. batuan beku dibagi menjadi tiga macam, Batuan Beku Dalam (Plutonik/Abisik)

Batuan beku dalam terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahan-lahan ketika masih berada jauh di dalam kulit bumi. Contoh batuan beku dalam adalah granit, diotit, dan gabbro.

Batuan Beku Gang/KorokBatuan beku korok terjadi dari magma yang membeku di lorong antara dapur magma dan permukaan bumi. Magma yang meresap di antara lapisan-lapisan litosfer mengalami proses pembekuan yang berlangsung lebih cepat, sehingga kristal mineral yang terbentuk tidak semua besar. Campuran kristal mineral yang besarnya tidak sama merupakan ciri batuan beku korok.

Batuan Beku LuarBatuan beku luar terjadi dari magma yang keluar dari dapur magma membeku di permukaan bumi (seperti magma hasil letusan gunung berapi). Contoh batuan beku luar adalah : basalt, diorit, andesit, obsidin, scoria, batuan apung (bumice).

87

b) Batuan Sedimen (Sedimentary Rock)Batuan Sedimen merupakan batuan mineral yang telah terbentuk dipermukaan bumi yang mengalami pelapukan. Bagian - bagian yang lepas dari hasil pelapukan tersebut terlepas dan ditansportasikan oleh aliran air, angin, maupun oleh gletser yang kemudian terendapkan atau tersedimentasi dan terjadilah proses diagenesis yang menyebabkan endapan tersebut mengeras dan menjadi bantuan sedimen. Batuan Sedimen berdasar proses pembentukannya terdiri atas:1. Batuan Sedimen Klastik2. Batuan Sedimen Kimiawi3. Batuan Sedimen Organik

Berdasar tenaga yang mengangkutnya Batuan Sedimen terdiri atas,1. Batuan Sedimen Aeris atau Aeolis2. Batuan Sedimen Glasial3. Batuan Sedimen Aquatis4. Batuan Sedimen Marine

c) Batuan Malihan (Metamorf)

Batuan Malihan terbentuk karena terjadinya penambahan suhu atau penambahan tekanan yang tinggi dan terjadi secara bersamaan pada batuan sedimen.

2. Atmosfer

Atmosfer adalah selubung udara yang menutupi bumi. Atmosfer melindungi penduduk bumi dari benda-benda angkasa, menjaga suhu permukaan bumi, dan sebagai tempat pengaturan cuaca. Dengan demikian, atmosfer menjaga kehidupan makhluk hidup di Atmosfer bumi mempunyai beberapa lapisan. Batas antarlapisan di dalam atmosfer tidaklah jelas. Susunan lapisan atmosfer bumi dapat kamu perhatikan melalui gambar di samping.

Lapisan yang paling dekat ke permukaan bumi adalah troposfer. Ketebalan troposfer sekitar 15 km. Pada lapisan inilah terjadinya cuaca dan awan. Pesawat-pesawat terbang

melintas pada lapisan ini. Di atas troposfer terdapat lapisan stratosfer. Lapisan ini mempunyai ketebalan atau ketinggian 15

km – 50 km dari permukaan bumi. Di antara lapisan troposfer dan stratosfer terdapat lapisan pelindung yang disebut ozon. Ozon masuk ke lapisan stratosfer. Ketebalannya sekitar 20 km di lapisan troposfer. Pesawat supersonik dan awan abu dari letusan gunung berapi dapat mencapai lapisan stratosfer.

Lapisan di atas stratosfer adalah mesosfer. Mesosfer terletak pada ketinggian 50 km – 80 km dari permukaan bumi. Atom-atom pada mesosfer mengalami ionisasi, yaitu atom yang kehilangan elektron. Area mesosfer yang mengalami ionisasi disebut ionosfer. Lapisan ionosfer ini mampu memantulkan gelombang radio.

Lapisan terluar atmosfer yaitu termosfer. Ketinggian termosfer dari permukaan bumi 80 km hingga mencapai angkasa luar. Pada termosfer terdapat lapisan eksosfer, di mana molekul-molekul gas bumi terlepas ke ruang angkasa luar. Di antara lapisan atmosfer bumi tersebut, yang berhubungan langsung dengan kehidupan di bumi adalah troposfer. Perubahan suhu dan kelembapan di troposfer sangat berpengaruh bagi bendabenda di atas permukaan bumi, misalnya dapat mengakibatkan pelapukan.

88

E. Permasalahan LingkunganAktivitas manusia banyak yang mengalihkan karbon yang terkandung dalam batuan litosfer ke

atmosfer. Misalnya pada proses penggunaan minyak bumi. Proses pengalihan kandungan karbon dari litosfer ke atmosfer dapat menghangatkan iklim. Aktivitas manusia yang lain juga dapat menyebabkan lapisan pelindung bumi atau ozon menipis. Penipisan ozon juga dapat menghangatkan iklim. Adapun, yang dimaksud iklim adalah keadaan suhu, kelembapan udara, awan, sinar matahari dan hujan suatu tempat dalam jangka waktu agak lama (sekitar 30 tahun). Iklim dapat memengaruhi lingkungan hidup manusia.

1. Pelapukan

Pelapukan benda-benda di bumi dapat disebabkan oleh iklim. Batuan penyusun kerak bumi, karena pengaruh suhu, hujan, dan kelembapan yang sangat lama, dapat terurai atau melapuk menjadi butiran-butiran yang lebih kecil. Butiran kecil itulah yang disebut tanah. Pelapukan juga dapat disebabkan oleh angin. Angin padang pasir dapat menerbangkan butiran pasir dan membenturkannya ke batuan yang besar. Makin lama makin terbentuk tugu-tugu berukuran besar. Pada saat kekuatan angin berkurang sebagian pasir rontok dan menghasilkan gundukan pasir. Pasir pada gundukan itu akhirnya tertiup ke daratan subur dan menutupinya. Akibatnya kawasan gurun pasir lebih luas.

2. Pemanasan Global

Kamu sudah mengetahui pengalihan kandungan karbon dan litosfer ke atmosfer dapat lebih menghangatkan bumi. Bagaimana hal itu terjadi? Untuk mengetahui jawabannya ikutilah uraian berikut.

Karbon (C) adalah unsur yang terdapat pada semua makhluk hidup. Jasad-jasad makhluk hidup yang terkubur di perut bumi juga mengandung karbon. Karbon yang ada di atmosfer jika bersenyawa dengan oksigen (O) akan membentuk karbon dioksida (CO2). Kemajuan teknologi, yang ditandai dengan pemakaian bahan bakar dari fosil, meningkatkan kandungan CO2 di atmosfer. Peningkatan CO2

akan menghasilkan suatu lapisan di atmosfer. Lapisan CO2 itu dapat ditembus sinar matahari, tetapi tidak mampu ditembus pantulan sinar matahari setelah mengenai bumi. Gejala tersebut dikenal sebagai efek rumah kaca. Sinar pantul yang berupa infra merah, mengandung efek panas. Karena tertahan oleh lapisan CO2, makin lama panas yang tertahan itu meningkatkan suhu rata-rata permukaan bumi. Gejala penaikan suhu rata-rata bumi itu disebut pemanasan global. Adanya pemanasan global dapat mencairkan tudung es di kutub bumi. Akibatnya permukaan air laut akan naik. Sering banjir merupakan indikasi terjadinya kenaikan permukaan air laut. Menurut perkiraan, jika suhu rata-rata bumi naik 3oC lebih tinggi dapat menyebabkan permukaan air laut naik hingga 50 meter.

3. Lingkungan dan Kesehatan

Dahulu, iklim di bumi silih berganti antara menghangat dan mendingin. Namun, sejak terjadinya revolusi industri di Inggris (abad ke-18), perubahan iklim cenderung terus menghangat atau yang lebih dikenal sebagai pemanasan global. Selain dapat menaikkan permukaan air laut, pemanasan global juga

89

dapat menyebabkan perubahan pola iklim di bumi. Perubahan pola iklim akan berakibat rusaknya habitat setempat dan mengganggu kehidupan makhluk hidup. Kamu sudah mengetahui ozon merupakan lapisan pelindung dari ultra violet sinar matahari. Sinar ultra violet yang terlalu banyak dapat menyebabkan kanker kulit, penurunan sistem kekebalan tubuh, bahkan dapat mengubah struktur genetika makhluk hidup.

Penipisan ozon ternyata disebabkan oleh pemakaian freon atau cloroflourocarbon (CFC) yang berlebihan. Freon biasanya digunakan untuk AC, lemari es, dan sprayer (penyemprot). Di stratosfer, freon akan melepaskan atom klor (Cl). Atom klor inilah yang merusak ozon. Tahukah kamu bahwa satu atom freon dapat merusak 100.000 molekul ozon?

Kemajuan teknologi dan industri ternyata juga membawa dampak negatif bagi kehidupan manusia. Hasil pembakaran bahan bakar fosil keperluan industri menghasilkan karbon monoksida, karbon dioksida, nitrogen oksida, debu, dan jelaga. Semua itu menggangu kehidupan manusia. Selain itu gas buangan kendaraan bermotor bercampur dengan gas buangan industri atau rumah tangga membentuk asap kabut (asbut). Asbut dapat menyebabkan iritasi mata dan gangguan pernapasan.

4. Usaha Menjaga Lingkungan

Kamu sudah mengetahui bahwa proses pengalihan karbon ke atmosfer menimbulkan gangguan. Kamu juga sudah mengetahui bahwa dalam proses fotosintesis, tumbuhan memerlukan senyawa karbon. Hasil fotosintesis itu adalah oksigen yang sangat bermanfaat. Berdasarkan hal tersebut, maka para pengamat lingkungan menyarankan banyak digiatkan penanaman tumbuhan. Harapannya, makin banyak pohon makin banyak senyawa karbon yang diubah menjadi oksigen. Para pengamat lingkungan juga menyarankan untuk mengurangi penggunaan freon. Selain itu usaha penggunaan bahan bakar fosil perlu dihemat lagi dan digantikan sumber energi alternatif baru.

EVALUASI

Pilihlah salah satu jawaban yang benar !1. Tata surya kita berada di galaksi ...

A. Bimasakti C. AndromedaB. NGC 6782 D. M 82

2. Bentuk galaksi Bima Sakti tampak seperti ...A. bola C. LingkaranB. Cakram D. parabola

3. Di bawah ini contoh rasi bintang, kecuali ...A. Sagitarius C. OrionB. Hercules D. Oriental

4. Perhatikan gambar planet dan pernyataan di bawah ini!

1. termasuk planet luar2. planet terbesar3. berada pada urutan ke 6 dari matahari4. mempunyai satu satelit

Pernyataan di atas yang sesuai untuk planet seperti gambar di samping adalah ...

A. 1 dan 2 C. 2 dan 4B. 1 dan 3 D. 3 dan 4

9. Satu SA (Satuan Astronomi) adalah jarak dari:A. Bumi ke BulanB. Bumi ke MatahariC. Matahari ke MerkuriusD. Bulan ke Matahari

10 Komet sebagian besar mengandung . . . .A. hidrogen C. besiB. oksigen D. es dan gas-gas beku

11. Komet merupakan benda langit yang memiliki ekor. Ketika bergerak mendekati matahari melalui orbitnya, ekornya selalu bertambah....A. panjang, arah mendekati matahariB. panjang, arah menjauhi matahariC. pendek, arah menjauhi matahariD. pendek, arah mendekati matahari

12. Perhatikan gambar berikut ini!

Bidang yang ditempuh oleh planet dalam jumlah waktu yang sama …A. AMT dan AMB C. BMC dan AMB

90

5. Planet yang periode revolusinya paling pendek adalah . . . .A. Merkurius C. BumiB. Mars D. Jupiter

6. Di antara kelompok planet di bawah ini yang merupakan kelompok planet dalam adalah ....A. Merkurius, Venus, YupiterB. Merkurius, Venus, saturnusC. Merkurius, Venus, Bumi, neptunusD. Merkurius, Venus, Bumi, Mars

7. Merupakan planet paling mempesona karena memiliki cincin terbanyak dan terbesar adalah ....A. Merkurius C. UranusB. Saturnus D. Neptunus

8. Teori yang tidak menjelaskan asal-usul tata surya adalah . . . .A. teori NebulaB. teori PlanetesimalC. teori Dentuman besarD. teori Bintang kembar

B. DME dan CMD D. AMB dan EMF

13. Perhatikan gambar orbit planet-planet berikut ini !

Planet Mars terletak antara dua planet bernomor ...A. 1 dan 3 B. 2 dan 4 C. 3 dan 5 D. 4 dan 6

14. Berdasarkan gambar di bawah, angka 2 menunjukkan lapisan ...

A. kromosfer C. koronaB. fotosfer D. inti matahari

15. Energi yang dipancarkan matahari berasal dari reaksi fusi unsur . . . .A. hidrogen dan seleniumB. hidrogen dan oksigenC. hidrogen dan heliumD. helium dan neon

16. Urutan lapisan matahari dari lapisan paling luar hingga lapisan paling dekat dengan inti adalah ....A. korona-kromosfer-fotosferB. fotosfer-korona-kromosferC. fotosfer-kromosfer-koronaD. kromosfer-korona-fotosfer

17. Di bawah ini gangguan-gangguan pada matahari, kecuali ...A. bintik matahari C. pancaran matahariB. gumpalan fotosfer D. prominensa

18. Bumi dalam peredarannya mengelilingi matahari terletak pada satu bidang yang disebut..A. meridian C. CakrawalaB. bidang bujur D. ekliptika

19. Perhatikan diagram gerak semu tahunan matahari di bawah. Pada bulan Juli Australia mengalami musim:

22. Apa sebabnya matahari seakan-akan bergerak dari timur ke barat?A. gerak matahari lebih cepatB. kala rotasi bumi lebih singkatC. bumi berputar mengelilingi matahariD. bumi berotasi dari barat ke timur

23. Menyebabkan terjadinya siang dan malam di bumi ....A. rotasi B. gerhana C. revolusi D. orbit

24. Pernyataan di bawah ini yang bukan merupakan manfaat satelit buatan adalah ...A. memperluas jangkauan komunikasiB. membantu pemetaan kandungan sumber

alamC. membawa astronot ke atau dari ruang

angkasaD. merekam dan mengirimkan informasi

cuaca

25. Waktu yang dibutuhkan oleh bulan mulai dari fase bulan baru hingga bulan purnama adalah sekitar ....A. 30 hari B. 29 hari C. 15 hari D. 7,5 hari

26. Bulan merupakan satelit bumi karena ……A. bersinar ke bumiB. tampak pada malam hariC. mengelilingi bumiD. berputar pada porosnya

91

A. semi B. panas C. gugur D. dingin

20. Akibat perputaran bumi mengelilingi matahari maka terjadilah ...A. pergantian empat musim di EropaB. pasang dan surutC. siang dan malamD. terjadinya musim salju

21. Waktu yang diperlukan bumi untuk mengelilingi matahari dalam satu putaran, disebut ...A. rotasi C. revolusiB. kala rotasi D. kala revolusi

27. Berikut ini waktu di mana belahan bumi utara mengalami musim gugur sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim semi adalah. .A. 21 Juni – 23 SeptemberB. 23 September – 22 DesemberC. 22 Desember – 21 MaretD. 21 Maret – 21 Juni

28. Saat terjadi gerhana bulan urutan posisi antara bumi, bulan, dan matahari adalah ....A. matahari, bulan, bumiB. matahari, bumi, bulanC. bumi, matahari, bulanD. bulan, matahari, bumi

29. Pada saat matahari – bumi – bulan terletak pada garis lurus, terjadi …….A. gerhana bulan penuhB. gerhana matahari totalC. gerhana gulan sebagianD. gerhana matahari cincin


Bulan purnama ditunjukkan oleh nomor ….A. 1 B. 2 C. 3 D. 4


Gerhana matahari akan terjadi, jika bulan berada pada posisi ….A. 4 B. 3 C. 2 D. 1

32. Terjadinya pasang naik air laut di bumi pada saat ...A. bagian permukaan bumi tersebut

berhadapan dengan matahari atau bulanB. bagian permukaan bumi tersebut

35. Pasang surut air laut di sebabkan karena …..A. bumi dan bulan mengelilingi matahari

bersama-samaB. grafitasi bulan dan grafitasi matahari

bekerja pada bumiC. bumi dan bulan berputar pada porosnyaD. bumi ini berputar sehingga air laut ikut

berputar

36. Dari bulann Desember sampai bulan Maret sebagian besar negara di Amerika dan Eropa mengalami musim dingin, dari bulan Maret sampai Juni mengalami musim semi, dari bulan Juni samapi September mengalami musim panas, dan dari bulan September sampai Desember mengalami musim gugur.Perubahan musim di wilayah tersebut terjadi akibat dari ...A. rotasi bumi C. rotasi bulanB. revolusi bumi D. revolusi bulan

37. Perhatikan gambar bulan mengelilingi bumi dan bersama-sama beredar mengelilingi matahari berikut !

92

berjauhan dengan matahari atau bulanC. bagian permukaan bumi tersebut

membelakangi matahari atau bulanD. bagian permukaan bumi tersebut tidak ada

gaya tarik antara bumi dan matahari

33. Pasang air laut perbani terjadi karena ...A. gravitasi bulan dan matahari paling besarB. gravitasi bulan dan matahari paling kecil.C. gravitasi bulan dan matahari tidak terlalu

besarD. gravitasi bulan dan matahari tidak saling

tegak lurus

34. Peristiwa pasang surut air laut bermanfaat untuk hal-hal seperti berikut, kecuali ...A. pembuatan garamB. persawahan pasang surutC. berlayar atau berlabuhnya kapal di

dermaga yang dangkalD. mencuci kapal

Peredaran bulan tersebut menyebabkan air laut pasang di bumi. Pasang minimum dan pasang maksimum terjadi ketika bulan berturut-turut berada pada titik….A. (1), (3) dan (2), (4) C. (2), (4) dan (1), (3)B. (1), (4) dan (2), (3) D. (2), (3) dan (1), (4)

38. Bumi terdiri atas beberapa lapisan. Lapisan yang berupa batuan adalah . . . .A. ionosfer C. LitosferB. Mesosfer D. stratosfer

39. Di bawah ini adalah batuan penyusun litosfer, kecuali ...A. batuan beku C. batuan malihanB. batuan sedimen D. batu merah

40. Lapisan atmosfer yang terjadi proses ionisasi sehingga mampu memantulkan gelombang radio adalah . . . .A. termosfer C. stratosferB. mesosfer D. troposfer

41. Berikut ini adalah polutan yang menyebabkan terjadinya pemanasan global adalah . . . .A. karbon dioksida C. merkuriB. oksigen D. asam sulfat

42. Salah satu cara mengurangi pemanasan global:A. penghijauan di daerah perkotaanB. penggunaan bensin untuk bahan bahan

kendaraanC. ladang berpindahD. pembukaan hutan

43. Datangnya musim hujan yang tidak teratur merupakan salah satu efek . . . .A. pemanasan global C. cuacaB. suhu D. angin

44. Berikut ini aktivitas negatif manusia terhadap lingkungan darat adalah . . . .A. pembuangan sampah pada tempat pembuangan akhirB. pembalakan hutanC. sistem pertanian teraseringD. memisahkan sampah organik dan anorganik

45. Berikut ini adalah polutan yang menyebabkan terjadinya pemanasan global adalah . . . .A. karbon dioksida C. merkuriB. oksigen D. asam sulfat

93

doreola1206.files.wordpress.com · Web viewA.Hubungan Beda Potensial dan Kuat Arus Listrik 25 B.Hambatan Penghantar27 C.Konduktor dan Isolator 30 D.Kuat Arus pada Rangkaian 32 E.Rangkaian

Documents