kd 3.4 kelas xii

Upload: zainul-dha

Post on 05-Jul-2018

373 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    1/25

    PETA KONSEP

    Medan Magnetik

    MEDAN

    MAGNETIK

    INDUKSI

    MAGNETIK 

    Induksi

    Magnetik Pada

    Kawat 

    InduksiMagnetik Pada

    Solenoida 

    Induksi

    Magnetik Pada

    Toroida 

    GAYA MAGNETIK (

    GAYA LORENTZ ) 

    Kawat Berarus

    dalam Medan

    Magnet 

    Kawat Sejajar

    Berarus 

    Gaya Lorentz

    Pada Muatan

    Bergerak 

    APLIKASI GAYAMAGNETIK DALAM

    INDUSTRI 

    Alat-Alat Ukur

    Listrik 

    Motor Listrik 

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    2/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    BAHAN AJAR

    Pernahkah ananda melihat bagaimana bentuk serguk besi jika didekatkan ke magnet?

     Apa yang terpikir jika ananda mendengar medan magnet? Pasti ananda hanya

    berpikir medan magnet daerah yang dipengaruhi di sekitar magnet. Nah, medan

    magntik akan kita pelajari pada bab ini. 

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    3/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    BAHAN AJAR

    MEDAN MAGNET

    A.  Petunjuk Belajar

      Sebelum membaca buku ini berdoa terlebih dahulu

      Review daftar isi, lihat materi apa yang akan dipalajari terletak dihalaman berapa

      Baca buku dengan seksama

      Pahami materi pelajaran dengan baik

      Buat catatan kecil untuk inti materi yang telah dibaca

      Kerjakan contoh soal-soal latihan serta pembahansannya dengan baik dan benar.

    B.  Kompetensi Inti

    KD 1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagadraya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

    KD 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur;

    teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif;

    inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud

    implementasi sikap dalam melakukan percobaan, melaporkan, dan

     berdiskusi

    KD 3.4 Menganalisis induksi magnet dan gaya magnetik pada berbagai produk

    teknologi.

    KD 4.4 Melaksanakan pengamatan induksi magnet dan gaya magnetik di sekitar

    kawat berarus listrik.

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    4/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    C.  Indikator Pencapaian Kompetensi*)

    KI 3

    3.4.1  Menjelaskan konsep medan magnet dan induksi magnet. 

    3.4.2  Menjelaskan konsep medan magnet di sekitar kawat lurus panjang. 

    3.4.3  Menentukan garis gaya magnetik yang dihasilkan kawat berarus 

    3.4.4  Menentukan arah induksi magnet disekitar kawat berarus 

    3.4.5  Menghitung besar induksi magnet sekitar kawat berarus 

    3.4.6  Menjelaskan gaya magnetik (gaya Lorentz). 

    3.4.7  Menentukan arah gaya magnetik (gaya Lorentz) pada penghantar berarus dalam medan

    magnet. 

    3.4.8  Menentukan besar gaya magnetik (gaya Lorentz) pada penghantar berarus dalam

    medan magnet .

    3.4.9  Menentukan arah gaya magnetik (gaya Lorentz) antara dua penghantar lurus sejajar

     berarus. 

    3.4.10  Menentukan besar gaya magnetik (gaya Lorentz) antara dua penghantar lurus sejajar

     berarus. 

    3.4.11  Menentukan momen kopel pada simpal penghantar berarus 

    3.4.12  Menentukan besar gaya magnetik (gaya Lorentz) pada muatan yang bergerak dalam

    medan magnetik. 

    3.4.13  Menjelaskan prinsip dari induksi magnetik dan gaya magnetik pada berbagai produk

    teknologi. 

    3.4.14  Menerapkan prinsip dari induksi magnetik dan gaya magnetik pada berbagai produk

    teknologi. 

    3.4.15  Menganalisis prinsip kerja dari aplikasi gaya Lorentz pada berbagai produk teknologi. 

    KI 4 

    4.4.1  Melakukan percobaan induksi magnet dan gaya magnetik di sekitar kawat berarus

    listrik.

    4.4.2  Melakukan pengamatan induksi magnet dan gaya magnetik di sekitar kawat berarus

    listrik.

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    5/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Induksi magnetik

    Gaya magnetik (gaya lorentz)

    Aplikasi gaya magnetik dalam

    kehidupan sehari-hari

     A. INDUKSI MAGNETIK

    Hans Christian Oersted pada tahun 1820 menemukan bahwa

    arus listrik dalam sebuah kawat penghantar dapat menghasilkanefek magnetik. Efek magnetik yang ditimbulkan oleh arus

    tersebut dapat membelokkan arah jarum kompas

    Maka pada bahan ajar ini kita akan membahas lebih dalam

    lagi dari medan magnet yaitu tentang induksi magnetik dan

    gaya magnetik.

    Di SMP kelas IX anda telah mempelajari

    tentang medan magnet dan juga telah mengetahui bahwa di

    sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet.

    Medan magnet adalah ruang disekitar suatu magnet dimana

    magnet lain atau benda lain yang mudah dipengaruhi oleh

    magnet akan mengalami gaya magnetik jika di letakkan

    dalam ruang tersebut.

    MATERI PEMBELAJARAN

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    6/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    5  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Gambar 1. Percobaan Induksi Magnetik

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    7/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Berdasarkan percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa penyimpangan jarum kompas

    ternyata disebabkan oleh medan magnetik  yang ditimbulkan saat penghantar dialiri arus listrik.

    Medan magnetik yang timbul akibat adanya arus listrik inilah yang disebut induksi magnetik.

    Induksi magnetik disimbolkan dengan huruf B dengan satuan ⁄  atau Tesla.

    Induksi magnetik merupakan besaran vektor. Arah induksi magnetik dapat ditentukan dengan

    menggunakan kaidah tangan kanan sesuai dengan bentuk kawat.

    Hukum Biot-Savart

    Pada saat Hans Christian Oersted mengadakan percobaan untuk mengamati hubungan

    antara kelistrikan dan kemagnetan, ia belum sampai menghitung besarnya kuatmedan magnet di

    suatu titik di sekitar kawat berarus. Perhitungan secara matematik baru dikemukakan oleh

    ilmuwan dari Prancis yaitu Jean Bastiste Biot dan Felix  Savart. Berdasarkan hasil

    eksperimennya tentang pengamatan medan magnet di suatu titik P yang dipengaruhi oleh suatu

    kawat penghantar dl, yang dialiri arus listrik I diperoleh kesimpulan bahwa besarnya kuat medan

    magnet (yang kemudian disebut induksi magnet yang diberi lambang B) di titik P:

    a.  Berbanding lurus dengan kuat arus listrik (I). 

     b. Berbanding lurus dengan panjang kawat (dl).

    c. Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik P ke elemen kawat penghantar (r).

    d. Sebanding dengan sinus sudut apit  antara arah arus dengan garis hubung antara titik P keelemen kawat penghantar.

    Gambar 2. Induksi magnetik dB akibat elemen penghantar dl berarus listrik I

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    8/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     7  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Biot-Savart yang secara matematik dapat

    dinyatakan dalam persamaan :

    …….. (1) 

    dengan :

    dB = Induksi magnet di titik P (Wb/m2 atau Tesla)

     I = kuat arus listrik (A)

    d l = panjang elemen kawat berarus (m)

      = sudut antara arah I dengan garis hubung P ke dl

    k =

     = bilangan konstanta = 10

    -7Wb A

    -1m

    -1 

    r = jarak dari P ke d l (m)

    1.  Induksi Magnetik Pada Kawat

    Gambar 3. Kaidah tangan kanan pada kawat lurus berarus

    Cara menentukan arah induksi magnetik dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada

    kawat lurus berarus adalah genggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian hingga ibu

     jari menunjukkan arah kuat arus, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan

    menyatakan arah lingkaran garis-garis medan magnetik.

    Dari gambar dapat terlihat bahwa untuk kawat lurus panjang berarus, garis-garis medan

    magnetiknya berbentuk lingkaran-lingkaran yang berpusat (konsentris). Makin jauh dari kawat

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    9/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    lurus, makin kecil induksi magnetik disekitar kawat lurus berarus. Besar induksi magnetik untuk

    kawat lurus berarus adalah sebagai berikut :

       

    Dengan :

    B : Induksi magnetik (Wb/m2 = T)

    i : Kuat arus listrik (A)

    a : Jarak antara kawat dengan titik acuan (m)

    0  : Permeabilitas vakum/udara (4 x 10-7

     Wb/A-1

    m-1

    )

    Contoh soal

    Arus listrik 1 A mengalir sepanjang suatu kawat lurus sangat panjang. Tentukan induksi

    magnetik yang dihasilkan pada suatu titik yang berjarak 1 cm dari kawat!

    Jawab :

     

     

     

    Untuk menentukan arah induksi magnetik pada kawat melingkar juga dapat digunakan kaidah

    tangan kanan.

    Gambar 4. Arah medan magnetik pada kawat penghantar berbentuk lingkaran

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    10/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

      9 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Besar induksi magnetik di pusat kawat melingkar berarus adalah sebagai berikut :

     

    Besar induksi magnetik pada kumparan kawat melingkar dengan N lilitan adalah sebagai berikut

    :

     

    Dengan :

     N : Jumlah lilitan

    2.  Induksi Magnetik Pada Solenoida

    Selenoida adalah seutas kawat panjang yang dililitkan mengitari sebuah penampang

     berbentuk silinder.

    Gambar 4. Induksi magnetik pada solenoida

    Cara menentukan arah induksi magnetik dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada

    solenoida adalah : “Genggam solenoida dengan tangan kanan sedemikian hingga arah putaran

    keempat jari menunjukkan arah putaran arus, maka arah ibu jari akan menyatakan arah medan

    magnetik”.

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    11/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    10 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Ketika sebuah selenoida dialiri arus listrik maka garis-garis medan magnetik yang

    dihasilkan yaitu keluar dari satu ujung (kutub utara) dan masuk ke ujung lain (kutub selatan).

    Besar induksi magnetik di tengah solenoida adalah sebagai berikut :

       

    Besar induksi magnetik di ujung solenoida adalah sebagai berikut :

     

    Dengan :

    L : panjang selenoida (m)

    3.  Induksi Magnetik Pada Toroida

    Toroida adalah kawat yang digulung disekitar suatu inti berbentuk donat, seperti pada

    gambar dibawah ini :

    Gambar 5. Induksi magnetik pada toroida

    Besar induksi magnetik pada sumbu toroida adalah sebagai berikut :

     

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    12/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    11 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Kata magnet berasal dari

    Magnesia, nama suatu kota dikawasan Asia. Di kota inilah

    orang-orang Yunani sekitar

    tahun 600 SM menemukan sifat

    magnetik dari mineral magnetik.

    Secara umum, pengertian

    magnet adalah kemampuan

    suatu benda untuk menarik

    benda-benda lain yang berada

    disekitarnya. Magnet dapat

    dibuat dari bahan besi, baja, dan

    campuran logam lainnya. Di

    perkirakan orang Cina adalah

    yang pertama kali

    memanfaatkan batu magnet ini

    sebagai kompas, baik di darat

    maupun di laut. Hingga saat ini,

    magnet banyak dimanfaatkan

    untuk perangkat elektronik,

    seperti bel listrik, telepon, dan

    B. GAYA MAGNETIK (GAYA LORENTZ)

    1. Kawat Berarus dalam Medan Magnet 

    Kawat berarus yang diletakkan memotong

    garis-garis medan magnetik yang dihasilkan oleh

     pasangan kutub utara dan selatan suatu magnet

    tetap akan mengalami gaya magnetik yang disebut

    gaya Lorentz. Arah gaya lorentz dapat ditentukan

    dengan kaidah tangan kanan sebagai berikut :

    Gambar 6. Kaidah tangan kanan untuk menentukan arah gaya Lorentz

    Cara menentukan gaya Lorentz dengan menggunakan kaidah tangan kanan pada adalah :

    “Buka telapak tangan kanan dengan keempat ibu jari dirapatkan. Arahkan keempat jari yang

    dirapatkan sesuai dengan arah induksi magnetik B dan arah kan ibu jari hingga sesuai dengan

    arah kuat arus listrik i, maka arah gaya Lorentz Fyang dialami konduktor akan sesuai dengan

    arah dorongan telapak tangan” 

    Berikut contoh penggunaan kaidah tangan kanan pada gaya Lorentz :

    SEKILAS INFO !

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    13/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    12 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Gambar 7. Penggunaan kaidah tangan kanan pada gaya Lorentz

    Dari gambar diatas dapat terlihat bahwa kawat membengkok keatas. Hal ini

    menunjukkan bahwa gaya Lorentz F berarah vertikal keatas seperti yang ditunjukkan olehkaidah tangan kanan.Adapun besar gaya Lorentz dinyatakan oleh :

     

    Dengan :

    F : Gaya Lorentz (N)

    B : Induksi magnetik (Wb/m2 = T)

    L : Panjang konduktor (m)

    i : Kuat arus listrik (A)

    θ  : sudut apit rekecil antara arah arus i dengan induksi magnet B

    Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah sekrup putar

    kanan seperti ditunjukkan pada gambar berikut :

    Gambar 8. Arah gaya Lorentz dengan menggunakan kaidah sekrup putar kanan

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    14/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    13 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Coba perhatikan sebuah kumparan berarus yang berada dalam medan magnetik berikut ini !

    Gambar 9. Gaya Lorentz pada sebuah kumparan

    Sebuah kumparan abcd dengan panjang  p dan lebar l dalam medan magnetik  B dialiri

    arus searah anak panah. Pada sisi ab akan timbul gaya Lorentz  F 1 ke bawah dan pada sisi cd

    akan timbul gaya Lorentz  F 2 dengan arah ke atas. Kedua gaya ini menyebabkan momen gaya

    terhadap O. Akibat momen gaya inilah maka kumparan akan menyimpang terhadap keadaan

    mendatar sehingga dapat berputar. Besarnya momen gaya yang timbul pada kumparan dapat

    dirumuskan sebagai berikut.

    ……… (9) 

    Jika kumparan terdiri atas N lilitan maka besarnya momen gaya pada kumparan tersebut adalah :

     

    Keterangan :

    A = Luas penampang kumparan

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    15/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    14 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    2. Kawat Sejajar Berarus

    Di sekitar kawat berarus timbul induksi magnet.Apa yang akan terjadi jika kawat

     berarus lain didekatkan kawat pertama? Keadaan ini berarti ada dua kawat sejajar. Kawat

    kedua berada dalam induksi magnet kawat pertama, sehingga akan terjadi gaya Lorentz.

    Begitu juga pada kawat kedua akan menimbulkan gaya Lorentz pada kawat pertama. Gaya

    itu sama besar dan memenuhi persamaan berikut.

    …. (11) 

    Bagaimanakah arahnya ? Kawat sejajar yang diberi arus searah akan tarik

    menarik dan diberi arus berlawanan akan tolak menolak. Perhatikan gambar di bawah

     berikut. Bagaimana hal ini bisa terjadi? Tentukan dengan menggunakan kaedah tangan

    kanan.

    Gambar 10. Gaya Lorentz Pada Kawat Sejajar

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    16/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    15  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    3. Gaya Lorentz Pada Muatan Bergerak

    Gaya Lorentz pada Muatan Bergerak Muatan bergerak dapat disamakan dengan

    arus listrik. Berarti saat ada muatan bergerak dalam medan magnet juga akan timbul gaya

    Lorentz. Arus listrik adalah muatan yang bergerak dan muatan yang dimaksud adalah

    muatan positif. Gaya Lorentz yang dirasakan muatan positif dapat ditentukan dengan

    kaedah tangan kanan. Perhatikan gambar di bawah berikut. Ibu jari menunjukKan arah v, 4

     jari lain menjadi arah B dan telapak arah gaya Lorentz. Bagaimana dengan muatan negatif

    ? Coba kalian pikirkan!

    Gambar 11 a. Pengaruh gaya Lorentz pada gambar 11b. Kaedah tangan kanan

    muatan bergerak

    Gaya Lorentz yang dirasakan oleh muatan bergerak tersebut memenuhi persamaan berikut.

     

    dengan :

    F = gaya Lorentz (N)

    q = muatan (C)

    v = kecepatan muatan (m/s)

    B = induksi magnet (wb/m2)

    θ = sudut antara v dan B

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    17/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    16 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Contoh soal

    Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus listrik sebesar 1,5 A. Sebuah elektron bergerak

    dengan kecepatan 5 x 104 m/s searah arus dalam penghantar pada jarak 0,1 m dari penghantar itu.

    Jika muatan elektron itu -1,6 x 10-19

     C, tentukanlah besar gaya pada elektron oleh arus dalam

     penghantar tersebut !

    Jawab :

    Besar kuat medan 

     

     

      

    Besar gaya magnetik

     

     

      

    C. APLIKASI GAYA MAGNETIK DALAM INDUSTRI

    Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan peralatan-peralatan listrik

    yang didukung oleh motor listrik, antara lain pompa air, mesin cuci, kipas angin, mesin

     jahit,dan sebangainya. Sedangkan untuk mengukur arus listrik digunakan amperemeter,

    untuk mengukur tegangan listrik digunakan voltmeter. Motor listrik, ampermeter, dan

    voltmeter adalah suatu alat listrik yang bekerja menggunakan prinsip gaya Lorentz.

    Prinsip kerja alat tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :

    1. Motor Listrik  

     Motor listrik adalah alat listrik yang digunakan untuk mengubah energi listrik

    menjadi energi mekanik atau energi gerak. Pada prinsipnya sebuah motor listrik terdiri atas

    dua bagian, yaitu bagian  stator dan bagian rotor . Bagian stator yaitu bagian dari motor

    listrik yang tidak bergerak, pada umumnya terdiri atas magnet tetap. Bagian rotor yaitu

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    18/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    17  

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

     bagian motor listrik yang bergerak, pada umumnya terdiri atas kumparan kawat yang

    dibelitkan pada jangkar.

    Pada prinsipnya sebuah motor listrik memiliki kumparan yang berada dalam medan

    magnet tetap. Apabila pada kumparan tersebut dialiri arus listrik, maka pada kumparan

    tersebut akan bekerja gaya magnetik (gaya Lorentz). Arah gaya magnet pada sisi kumparan

    antara kanan dan kiri mempunyai arah yang berbeda sehingga membentuk momen gaya

    (torsi). Dengan demikian akan menyebabkan kumparan tersebut berputar. Lihat pada

    gambar berikut ini.

    Gambar 12. Susunan dasar motor li str ik

    1.  Alat-Alat Ukur Listrik

    Gambar 13. Bagian-bagian alat ukur li stri k

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    19/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    18 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Pilihan anda

    Pada prinsipnya cara kerja antara alat ukur listrik dengan motor listrik sama, yaitu

     pemanfaatan dari gaya magnet.Perbedaannya pada ampermeter dan voltmeter, jangkar

    tempat kumparan dibelitkan ditaruh sebuah pegas yang berfungsi untuk meredam putaran

    dari kumparan, sehingga kumparan hanya akan terpuntir saja, di mana sudut puntiran

    kumparan akan sebanding dengan besarnya kuat arus yang mengalir pada kumparan tersebut.

    Besarnya sudut puntiran inilah yang dikalibrasikan untuk menentukan besaran yang akan

    diukur yang kemudian dibuatkan jarum penunjuk dan skala untuk hasil pengukuran.

    1.  Besaran yang menyatakan medan magnetik disekitar kawat berarus listrik disebut

    a.  Kuat medan listrik

     b. Ferromagnetik

    c.  Induksi magnetic

    d. Gaya magnet

    e.  Garis-garis gaya magnetik

    2.  Disekitar sebuah magnet tersebar serpihan kayu, paku, kertas, serbuk besi, pensil kayu

    dan peniti. Benda-benda yang di tarik magnet yaitu

    a.  Serpihan kayu, kertas, dan pensil kayu

     b. Paku, kertas dan peniti

    c.  Serbuk besi, pensil kayu dan peniti

    d. Paku, serbuk besi dan peniti

    e.  Serpihan kayu, paku dan pensil kayu

    3.  Garis-garis gaya yang benar dari gambar berikut adalah

    atihan

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    20/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    19 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    4.  Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi medan magnetik yakni… 

    a.  Arah kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat.

     b.  Besar kuat arus listrik dan arah kuat arus listrik

    c.  Jarak titik tinjauan terhadap pusat bumi.

    d.  Besarnya kuat arus listrik Jarak titik tinjauan terhadap pusat bumi.

    e.  Besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat

    5.  Arah induksi magnet dari gambar kawat lurus berarus pada titik P berikut adalah

    a.  Ke arah kiri

     b.  Ke arah atas

    c.  Arah Keluar kertas

    d.  Ke arah bawah

    e.  Arah masuk ke dalam kertas

    6.  Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik tegangan tinggi dari utara keselatan. Arah

    induksi magnet yang diakibatkan arus listrik di timur kawat adalah ke

    a.  Selatan

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    21/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    20 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

     b.  Utara

    c.  Barat

    d.  Atas

    e.  Bawah

    7.  Arah induksi magnet pada pusat lingkaran kawat adalah

    a.  ke arah kiri d. Ke arah bawah

     b. Ke arah atas e. Arah masuk ke dalam

    kertas

    c.  Arah Keluar kertas

    8.  Kawat berarus yang diletakkan memotong garis-garis medan magnetik yang dihasilkan

    oleh pasangan kutub utara-selatan tetap akan mengalami gaya yang disebut gaya

    a.  Listrik

     b. Ferromagnetik

    c.  Induksi magnetik

    d. Lorentz

    e. Biot –  Savart

    9.  Sepotong kawat berarus listrik l dengan arah sejajar sumbu Y-, berada diantara dua kutub

    magnet. Kawat akan mendapat gaya lorentz kearah

    a.  Sumbu X+ d. Sumbu Z+

     b.  Sumbu Y- e. Sumbu Z-

    c.  Sumbu X-

    i

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    22/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    21 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Essa  

    10.  Suatu alat yang mengandung sebuah elektromagnet yang secara terus menerus berputar

    karena suatu pertukaran arus listrik adalah sebuah

    a.  Bel pintu

     b.  Selenoida

    c.  Galvanometer

    d.  Motor listrik

    e.  Alarm

    1.  Apakah yang dimaksud dengan medan magnet?

    2.  Sebuah magnet diletakkan diatas meja yang telah tersebar paku-paku dan serpihan

    kertas. Jelaskanlah apa yang akan terjadi pada magnet, paku, dan serpihan kertas

    tersebut!

    3.  Gambarkanlah garis – garis gaya magnetik pada gambar dibawah ini!

    4.  Dua buah kawat masing – masing panjangnya 25 cm, dialiri arus listrik masing-masing

    10 A dan 5A. Jika kedua kawat terpisah sejauh 10 cm. Berapakah besar dan arah gaya

    yang dialami oleh kedua kawat?

    5.  Sebuah toroida memiliki jari-jari 50 cm dialiri arus sebesar 1 A. Jika toroida tersebut

    memiliki 60 lilitan, hitunglah besar induksi magnetik pada sumbunya!

    6.  Jelaskanlah prinsip kerja galvanometer!

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    23/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    22 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    7.  Apa yang akan terjadi jika pegas didalam galvanometer ditiadakan?

    8.  Jelaskanlah penerapan induksi magnet dan gaya magnet pada motor listrik! 

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    24/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    23 

     BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    Essay 

    Kunci Jawaban

    Pilihan ganda

    1.  C

    2.  D

    3.  B

    4.  E

    5.  C

    6.  D

    7.  E

    8.  D

    9.  C

    10. D

    1.  Medan magnet adalah ruang disekitar suatu magnet. Medan magnet dapat timbul di

    sekitar arus listrik. Medan magnet yang timbul karena adanya arus listrik disebut medan

    elektromagnet.

    2.  Magnet akan menarik paku-paku, serpihan kertas tidak terpengaruh oleh magnet

    3. 

  • 8/15/2019 KD 3.4 KELAS XII

    25/25

    Medan magnetik    BAHAN AJAR  

    24 BAHAN AJAR FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER I |

    4.  F = 2,5 x 10-5

     N

    5.  B = 2,4 x 10-5

     T

    6.  Dalam mengukur kuat arus listrik, galvanometer bekerja berdasarkan prinsip bahwa

    kumparan yang dialiri arus listrik dapat berputar ketika diletakkan dalam suatu medan

    listrik. Hal ini dikarenakan adanya induksi magnet dan gaya magnet yang bekerja

     padanya.

    7.  Jika pegas pada galvano meter ditiadakan maka kumparan dan jarum penunjuk akan

    terus berputar karena tidak adanya batas untuk menghentikannya yaitu pegas.

    Kumparan dan jarum penunjuk hanya akan berhenti berputar jika kopel magnetik

    seimbang dengan kopel pegas. Maka akibatnya galvano meter tidak dapat lagi

    digunakan untuk mengukur kuat arus.

    8.  Induksi magnet pada motor listrik yaitu pada kawat/kumparan yang dialiri arus listrik

    sehingga terdapatlah medan magnet disekitar kawat berarus dan induksi magnet

    disekitar kawat tersebut. Karena kumparan berarus tersebut juga berada didalam suatu

    medan magnet maka terjadilah gaya magnetik atau yang disebut dengan gaya lorentz

    akibatnya kumparan tersebut menjadi berputar.