fisika 3 smp_gabungan
DESCRIPTION
fisika smsp kelas 3TRANSCRIPT
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
F.1
KEMAGNETANSifat Magnet
Kemagnetan (Magnetisme) merupakan salah satu sifat fisik dari suatu bahan. Suatu benda dapat dikatakan telah menjadi magnet, apabila benda tersebut dapat menarik benda-benda tertentu (terutama logam) yang berada di dekatnya. Istilah magnet berasal dari nama tempat dimana bahan bahan tersebut pertama kali ditemukan, yaitu desa magnesia.
Jika sebuah magnet didekatkan pada sekumpulan serbuk besi, maka serbuk besi itu akan banyak menempel pada bagian ujung-ujung magnet, dan sedikit sekali serbuk besi yang menempel pada bagian tengah magnet. Jadi ujung-ujung magnet memiliki gaya tarik magnet yang lebih besar daripada bagian tengah magnet.
Dalam keadaan bebas, sebuah magnet yang berbentuk batang atau jarum (perhatikan gambar) akan selalu menghadap ke arah utara dan selatan. Oleh karena itu kutub yang menghadap ke arah utara disebut kutub utara magnet, sedangkan yang menghadap ke arah selatan disebut kutub selatan magnet.
Bila dua buah magnet kutub – kutubnya saling didekatkan, akan terjadi :- kutub-kutub yang sejenis akan saling tolak-menolak- kutub-kutub yang berlainan jenis akan saling tarik menarik
1. Bahan Magnet
Bahan yang sifat kemagnetannya dapat diamati dengan jelas oleh mata, atau memberikan respon yang sangat kuat terhadap medan magnet disebut bahan magnetic.a. Ferromagnetik
Adalah bahan yang dapat ditarik kuat oleh magnet serta dapat dimagnetkan, ferromagnetic tergolong jenis bahan magnetikContoh : besi, nikel, kobalt atau campuran dari bahan-bahan tersebut
Bahan yang sifat kemagnetannya sukat diamati oleh mata atau yang memberikan respon sangat lemah terhadap medan magnet disebut bahan non magnetic.
b. ParamagnetikAdalah bahan yang ditarik lemah oleh magnet, tetapi tidak dapat dimagnetkanContoh : alumunium, tembaga, platina, kayu, dll
1
kutub magnet kutub magnetdaerah netral
U
U
S
S
S SU U S SU U
tolak – menolak tarik – menarik
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
c. DiamagnetikAdalah bahan yang ditolak lemah oleh magnet, dan tidak dapat dimagnetkanContoh : seng, bismuth, emas, dll
2. Pembuatan Magnet
Magnet yang diperoleh secara langsung dari alam (tanpa melakukan proses lebih lanjut) disebut magnet alam. Sedangkan magnet yang dibuat dari bahan yang tadinya bukan magnet disebut magnet buatan. Magnet buatan ada yang bersifat sementara dan ada juga yang bersifat permanen (tetap). Bahan-bahan yang dapat dijadikan magnet tergolong jenis bahan ferromagnetic.(a) Menggosok
Cara menggosok dilakukan berulang-ulang dalam satu arah (perhatikan gambar). Dengan cara ini dapat dihasilkan suatu magnet permanen (tetap)- besi lebih mudah dijadikan magnet, tetapi kemagnetannya tidak tahan lama- baja lebih sukar dijadikan magnet, tetapi kemagnetannya tahan lama
(b) Menginduksi Magnet melalui Arus listrik
Arus listrik menentukan letak kutub utara dan Selatan magnet, sesuai dengan kaidah tangan kanan : jika arah keempat jari adalah arus listrik, maka arah ibu jari menunjukkan arah utara.Dengan cara ini ternyata :- Baja dapat dijadikan magnet tetap- Besi lunak hanay menjadi magnet sementara (selama arus listrik masih ada)
(c) Menginduksi Magnet melalui Magnet Permanen
Besi lunak yang diletakkan dekat magnet permanen, ternyata dapat menarik paku-paku kecil. Dapat disimpulkan bahwa besi lunak tersebut menjadi magnet pula.
2
S
S
U
U
baja
magnet
arah menggosok
SU
solenoida
baja dimagnetkan
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Sebelum dijadikan magnet, logam-logam yang akan dijadikam magnet terlebih dahulu dibentuk sesuai kebutuhan, antara lain : bentuk batang, bentuk ladam (tapal kuda) dan bentuk jarum.
3. Medan magnet
Adalah daerah/ruang disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet. Jika kita melakukan percobaan dengan menaburkan serbuk besi di atas sehelai kertas yang dibawahnya terdapat batang magnet, maka serbuk besi tersebut akam membentuk garis-garis yang teratur yang disebut garis-garis gaya magnet dengan meletakkan jarum-jarum kompas kecil disekitar batang magnet, maka arah garis-garis gaya tersebut dapat ditentukan. Diluar batang magnet : garis-garis gaya magnet berarah dari Utara ke Selatan. Di dalam magnet : garis-garis gaya magnet berarah dari Selatan ke Utara.
Teori Kemagnetan
Setiap magnet memiliki kutub Utara dan Selatan. Jadi, jika suatu batang magnet yang besar dipotong-potong, maka tiap-tiap potongan magnet tetap akan memiliki kutub utara maupun selatan.
1. Magnet-magnet Elementer dan Domain
Setiap bahan terdiri dari atom-atom. Jika bahan tersebut merupakan bahan magnetic, maka atom-atomnya memiliki sifat magnetic, yang berarti bahwa tiap-tiap atom memiliki kutub-kutub utara dan selatan yang menghadap ke arah-arah tertentu. Atom-atom pada bahan magnetic itu disebut sebagai magnet-magnet elementer. Sekelompok magnet-magnet elementer yang kutub-kutubnya menghadap ke arah yang sama, yang terdapat pada bahan feromagnetik disebut domain.
3
magnet batang magnet jarum magnet U magnet ladam
U S
S U
S U S U
S U S U S U S U
domain sebelum menjadi magnet
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
2. Menghilangkan Kemagnetan
Suatu magnet dapat hilang sifat kemagnetannya, bila arah kutub-kutub domainnya sudah tidak teratur lagi. Hal ini dapat terjadi antara lain bila :(a) magnet dipanaskan hingga melebihi suhu kritisnya
suhu kritis magnet adalah : suhu maksimum dimana bahan tersebut masih memiliki sifat magnet (di atas suhu ini kemagnetannya berkurang secara drastis)
(b) magnet dipukul-pukul dengan keras(c) magnet dimasukkan ke dalam kumparan yang dilalui arus bolak-balik
3. Penyimpanan Magnet
Agar sifat kemagnetan tidak lekas hilang, maka pada saat magnet disimpan, kutub-kutub magnetnya perlu dilindungi dengan menggunakan batang-batang besi yang disebut angker.
Hal yang terjadi dalam kondisi demikian adalah :- Batang besi yang berlaku sebagai angker akan terinduksi, magnet-magnet elementer besi
tersebut diarahkan sedemikian rupa sehingga kedudukan kutub-kutub yang terbentuk akan berlawanan dengan kutub magnet permanen yang ditempelnya.
- Dengan cara demikian, maka arah magnet-magnet elementer menjadi suatu rantai tertutup yang menjadikan keadaan seimbang.
Kemagnetan Bumi
Magnet batang yang digantung dengan bebas, kutub-kutubnya akan menghadap ke arah utara dan selatan. Demikian juga yang terjadi dengan magnet jarum kompas. Hal ini menunjukkan bahwa disekitar bumi terdapat medan magnet.
Di dalam bumi seolah-olah terdapat batang magnet besar yang kita sebut magnet bumi. Kutub selatan magnet bumi terletak di sekitar kutub utara bumi. Sebaliknya kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi.
1. Sudut Deklinasi dan Inklinasi
- Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh arah jarum kompas dengan arah utara – selatan sebenarnya.
- Sudut Inklinasi adalah sudut yang dibentuk antara magnet jarum yang dapat berputar pada sumbu mendatar (horizontal) dengan bidang datar.
- Alat untuk menentukan besarnya sudut inklinasi disebut inklinator- Sudut deklinasi tepat berharga 0o pada tempat-tempat yang garis bujurnya melewati kutub-kutub
magnet bumi.
2. Kutub-kutub Magnet Bumi dan Khatulistiwa Magnet Bumi
Kutub-kutub magnet bumi tidak sama dengan kutub-kutub bumi. Letak kutub utara magnet bumi di sekitar kutub selatan bumi, sedangkan letak kutub selatan magnet bumi di sekitar kutub utara bumi. Kutub-kutub magnet bumi didefinisikan sebagai : tempat-tempat bumi yang sudut inklinasinya maksimum 90o.
Khatulistiwa magnet bumi atau disebut juga aklin, didefinisikan sebagai tempat-tempat di bumi yang sudut inklinasinya minimum 0o.
4
domain sesudah menjadi magnet
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Medan Magnet di Sekitar Kawat Berarus Listrik
Pada tahun 1819, Hans Christian Oerstead menemukan kenyataan bahwa di sekitar kawat pengahantar berarus listrik terdapat medan magnet.
Secara sederhana, hal ini adapat ditunjukkan dengan adalanya penyimpangan arah jarum kompas ketika didekati kawat berarus listrik.
1. Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus ListrikJika kawat berarus listrik dapat menghasilkan gaya magnet, tentunya disekitar kawat tersebut terdapat garis-garis gaya magnet juga.
5
U
S
U
S
U
S
Jarum kompas dalam keadaan bebas
Jarum kompas menyimpang dalam medan magnet
–+
karton
serbuk besi
aki
kawat
Serbuk besi membentuk pola-pola teratur di sekitar kawat berarus listrik
Arah jarum kompas kecil di sekitar kawat berarus listrik mengikuti pola-pola garis gaya magnet di sekitar kawat tersebut
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
2. Medan Magnet di Sekitar Kawat Melingkar Berarus ListrikKaidah tangan kanan dapat juga digunakan untuk menentukan arah garis-garis gaya magnet pada kawat melingkar berarus listrik.
3. Medan Magnet pada Seleonida Berarus ListrikPembuatan magnet dapat juga dengan cara memasukkan batang besi ke dalam seleonida yang
dialiri arus listrik. Batang besi dapat menjadi magnet karena ‘domain-domainnya’ disearahkan oleh garis-garis gaya magnet yang terdapat di bagian dalam seleonida. Jadi, walaupun tanpa adanya inti besi di dalamnya, sebenarnya seleonida sudah menjadi magnet, yang dibuktikan dengan adanya garis-garis gaya magnet pada seleonida itu.
Bentuk garis-garis gaya magnet pada seleonida serupa dengan yang terdapat pada magnet batang. Sebagai pedoman untuk mengingat letak kutub utara dan selatan magnet, digunakan kaidah tangan kanan juga.
Elektromagnet
Adalah kemagnetan sebuah benda karena adanya pengaruh listrik diberi inti besi lunak. Magnet ini dibuat dari seleonida yang di dalamnya diberi inti besi lunak.
1. Prinsip Kerja Elektromagnet
Jika arus listrik diberikan pada seleonida, maka seleonida akan menjadi magnet
Inti besi lunak gunanya untuk memperkuat sifat kemagnetan seleonida Karena besi lunak tidak dapat menjadi magnet tetap, maka jika arus listrik
diputuskan sifat kemagnetannya akan segera hilang.
2. Berbagai Penerapan ElektromagnetElektromagnet dapat diterapkan dalam berbagai alat, seperti : Alat pengangkat besi Bel listrik Pesawat telepon Pesawat telegrap Relai magnetic Loudspeaker
6
Garis-garis gaya magnet pada solenoida (serupa dengan gaya yang terdapat pada magnet batang)
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Contoh :1. Sebatang besi lunak sukar dijadikan magnet tetap karena ...
A. magnet-magnet elementer pada besi lunak mudah teratur tetapi mudah tidak teratur kembaliB. magnet-magnet elementer besi lunak tidak bisa teraturC. besi lunak tidak mempunyai magnet-magnet elementerD. besi lunak sukar ditembus garis-garis gaya magnet
Pembahasan :Kemagnetan besi lunak bersifat sementara, karena keteraturan magnet-magnet elementer besi lunak mudah hilang.
Jawaban : A
2. Pemanasan dapat menghilangkan sifat magnet dari suatu bahan karena pemanasan ...A. dapat menambah jumlah magnet elementerB. dapat menyusun magnet-magnet elementerC. dapat menambah jumlah partikel bermuatan negatifD. dapat merusak keteraturan magnet-magnet elementer bahan
Pembahasan :Dengan pemanasan atau pemukulan, letak atau susunan magnet elementer bahan menjadi kacau kembali (tidak teratur), sehingga sifat magnetnya hilang.
Jawaban : D
3. Dua kawat sejajar berarus listrik masing-masing dialiri arus listrik sama besar dan menghasilkan 2 x 10-7 N. Bila jarak kedua kawat tersebut 1 meter, hitunglah kuat arus listrik pada masing-masing kawat yang panjangnya 1 meter.
Pembahasan :Diketahui : F = 2 x 10-7 N, r = 1 m
k = 2 x 10-7 N/A2, = 1 mDitanyakan : I = I1 = I2 ?
Jawab :
2 x 10-7 N =
I2 = 1 A2
I =
= 1 AJadi, kuat arus yang mengalir pada masing-masing kawat adalah I = I1 = I2 = 1 A.
7
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
01. Bahan yang ditolak oleh magnet meskipun bahan tersebut bukan magnet, adalah bahan …A. magneticB. ferromagneticC. paramagneticD. diamagnetic
02. Jika ujung besi didekati dengan kutub utara magnet, maka ujung besi itu memperoleh kutub …A. utaraB. selatanC. mungkin utara mungkin selatanD. tidak memperoleh kutub apa-apa
03. Jika sebuah magnet jarum kompas dimasukkan ke dalam suatu ruang, maka magnet jarum itu menyimpang dari kedudukannya semula. Hal ini menunjukkan bahwa di dalam ruangan itu …A. pasti ada medan magnetnyaB. pasti ada benda-benda besar
terbuat dari besi atau bajaC. pasti ada medan listriknyaD. mungkin ada medan magnet
nya, mungkin ada tumpukan besi atau benda-benda lain yang terbuat dari besi atau baja
04. P, Q dan R adalah batang yang sama bentuknya. Bila salah satu ujung P didekatkan pada salah satu ujung Q akan ditarik, tetapi dengan ujung lainnya ditolak. Kalau hal ini dilakukan pada batang R, maka baik ujung yang satu maupun ujung lainnya akan ditarik. Dari kejadian ini dapat disimpulkan …A. P, Q dan R semuanya adalah
magnetB. P adalah magnet, Q dan R
bukan magnetC. P dan Q adalah magnet, R
bukan magnetD. P dan Q bukan magnet, R
adalah magnet
05. Bila bahan diamagnetic dimasukkan ke dalam solenoida yang dialiri arus listrik, maka …A. kekuatan magnet
solenoida banyak bertambahB. kekuatan magnet
solenoida sedikit bertambahC. kekuatan magnet
solenoida tetapD. kekuatan magnet
06. Bila bahan ferromagnetic dimasukkan ke dalam solenoida yang dialiri arus listrik, maka …A. kekuatan magnet
solenoida banyak bertambahB. kekuatan magnet
solenoida sedikit bertambahC. kekuatan magnet
solenoida tetapD. kekuatan magnet
solenoida sedikit berkurang
07. Gambar yang menunjukkan garis-garis gaya magnet yang benar adalah …A.
B.
C.
D.
08. Bila bahan paramagnetic dimasukkan ke dalam solenoida yang dialiri arus listrik, maka …A. kekuatan magnet solenoida banyak
bertambahB. kekuatan magnet solenoida sedikit
bertambahC. kekuatan magnet solenoida tetapD. kekuatan magnet solenoida sedikit
berkurang
09. Berikut ini adalah cara-cara membuat magnet, kecuali …A. besi digosok dengan magnet tertentuB. besi didekato dengan magnetC. besi dimasukkan ke dalam kumparan
(solenoida) yang dialiri arus searahD. besi dimasukkan ke dalam kumparan
(solenoida) yang dialiri arus bolak balik
8
U U
S U
S S
S U
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
solenoida sedikit berkurang
10. Pernyataan yang benar mengenai sudut inklinasi …A. sudut antara arah barat timur dengan
arah kompasB. dapat berharga 90o di sekitar
kathulistiwa bumiC. dapat berharga 0o di sekitar kutub-kutub
magnet bumiD. sudut antara bidang datar dengan arah
magnet jarum
9
LATIHAN 2
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
1. Manakah pernyataan yang salah mengenai relai magnetic …A. Berfungsi untuk
menyalakan dan mematikan alat listrik yang menggunakan arus listrik yang besar
B. Pada rangkaian primer digunakan kabel yang besar, sedangkan pada rangkaian sekunder digunakan kabel yang kecil
C. Elektromagnet terdapat pada rangkaian primer
D. Alat listrik yang menggunakan arus listrik yang besar tetapi tidak menggunakan relai magnetic, mengakibatkan pemborosan energi listrik
2. Perhatikan gambar berikut !
Bila sklar S ditutup maka beberapa saat kemudian, pada batang besi didalam kumparan (solenoida) terjadi …
A. P kutub selatan dan Q kutub selatan juga
B. P kutub utara dan Q kutub selatan
C. P kutub selatan dan Q kutub utara
D. P dan Q menjadi kutub utara dan selatan secara bergantian
3. Pernyataan yang benar mengenai sudut deklinasi adalah …A. sudut yang dibentuk oleh
garis lintang dan arah jarum kompasB. dapat berharga 90o di
sekitar khatulistiwa bumiC. sama dengan 0o pada
garis bujur yang melewati kutub-kutub magnet
D. sudut antara bidang datar dengan arah magnet jarum kompas yang dapat berputar pada sumbu mendatar
4. Besi lunak sangat baik dijadikan elektromagnetik, karena …A. kekuatan magnetnya dapat lebih hebat
5. Apabila sebuah magnet batang diletakkan di sebelah selatan magnet kompas, manakah dari gambar-gambar berikut ini yang menunjukkan kedudukan jarum kompas yang mungkin …A.
B.
C.
D.
6. Sebuah rumah menggunakan listrik PLN dan memiliki sebuah pesawat telepon. Ketika listrik di rumahnya padam, ternyata teleponnya masih tetap berdering. Hal ini menunjukkan bahwa …A. Pesawat telepon tidak menggunakan
energi listrikB. Pesawat telepon itu menggunakan
bateraiC. Pesawat telepon menggunakan energi
listrik, tetapi bukan listrik PLN, listrik itu disuplai oleh PT. Telkom
D. Pesawat telepon itu mungkin menggunakan listrik yang diambil dari rumah tetangganya
10
QP
S
US
U
S
utara bumi
US
US
utara bumi
US
U
S
utara bumi
US
U S
utara bumi
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
dari pada bajaB. kekuatan magnetnya dapat menjadi
besar, tetapi tidak dapat menjadi tetapC. besi lunak sangat mudah dibuat dalam
berbagai bentukD. besi lunak murah harganya
7. Getaran kertas membran pada loudspeaker disebabkan oleh …A. getaran magnet
permanen di dalam magnet permanen di dalam loudspeaker
B. fluktuasi gaya tarik electromagnet yang diakibatkan oleh fluktuasi
C. fluktuasi tahanan listrik pada kawat kumparan
D. berubah-ubahnya letak kutub-kutub electromagnet akibat adanya fluktuasi arus listrik
8. Gambar yang menunjukkan arag garis-garis magnet yang benar di sekitar kawat lurus berarus listrik adalah …
A. C.
B. D.
9. Gambar yang menunjukkan arah garis-garis gaya magnet yang benar di sekitar kawat melingkar berarus listrik, adalah …
A.
B.
C.
10. Gambar yang menunjukkan arah garis-garis gaya magnet dan kutub-kutub magnet yang benar pada elektromagnetik, adalah …A.
B.
C.
D.
11. Suatu ruang berupa medan magnet, jika dalam ruang tersebut dapat menyebabkan ...A. magnet lain
mengalami gayaB. suatu kumparan
terpentalC. besi menjadi
magnet tetapD. benda bermuatan
listrik
12. Perhatikan gambar!
11
+ –
+–
+–
+ –
1. 2.
3. 4.
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
D.
13.
Perhatikan 3 gambar magnet batang di atas. Jika kutub C utara, B dengan C tolak menolak, serta D dengan E tarik. Jenis kutub magnet A dan F adalah ...A. A utara, F
utaraB. A selatan, F
utaraC. A utara, F
selatanD. A selatan, F
selatan
14. Bila disekitar penghantar berarus listrik yang lurus digantungkan sebuah magnet, sehingga magnet bergerak. Hal ini menunjukkan ...A. di sekitar arus listrik terjadi medan magnetB. medan listrik timbul karena medan magnetC. di sekitar medan magnet terjadi medan
listrikD. medan magnet dan medan listrik terjadi
dalam waktu yang sama
15. Semua pernyataan di bawah ini benar, kecuali ...A. magnet selalu mempunyai
dua kutubB. jarum kompas sebaiknya
terbuat dari bahan magnet kerasC. garis gaya magnet dapat
saling berpotongan satu sama lainD. jika besi didekatkan dengan
magnet kuat, besi bersifat sebagai magnet sementara
16. Salah satu faktor yang memperbesar gaya Lorentz adalah ...A. besar kawat penghantarB. inti kumparanC. kuat arus listrikD. jenis kawat penghantar
17. Besarnya gaya Lorentz maksimum yang dialami oleh sebuah kawat sepanjang 50 cm yang dialiri arus listrik 200 mA pada medan magnet 5 N/Am adalah ...
Arah medan magnet di sekitar kawat berarus listrik yang benar ditunjukkan oleh gambar ...E. 1 dan 3F. 1 dan 4G. 2 dan 3H. 2 dan 4
18. Sebuah kawat panjang 2 m, mengalami gaya Lorentz 25 N, karena pengaruh medan magnet. Jika arus listrik yang mengalir pada kawat 5 A, maka besarnya medan magnet adalah ...A. 0,25 N/AmB. 0,050 N/AmC. 2,5 N/AmD. 5,0 N/Am
19. Perhatikan gambar berikut!
Gaya Lorentz terbesar yang dialami masing-masing kawat adalah ...A. 1B. 2C. 3D. 4
20. Alat-alat berikut ini memanfaatkan prinsip gaya magnet, kecuali ...A. solder listrikB. motor listrikC. telegrafD. relai
12
A B C D E F
3 cm
2 A 3 A
1.
2 A
2 cm
2 A
2.
3 A
4 cm
2 A
4.2 cm
2 A 3 A
3.
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
A. 1,0 NB. 0,5 NC. 0,25 ND. 0,20 N
F.2
INDUKSI ELEKTOMAGNETIK
Gejala Induksi Elektromagnet
Menurut Oersted, arus listrik dapat menimbulkan medan magnet. Apakah sebaliknya dapat terjadi, yaitu apakah medan magnet dapat menimbulkan arus listrik ? Jawabnya : Ya, tetapi yang menghasilkan arus listrik bukan medan magnet yang tetap, melainkan medan magnet yang berubah-ubah.
Menurut Michael Faraday (1791 – 1867), apabila sebuah kumparan mngalami perubahan jumlah garis-garis gaya magnet yang dilingkupinya, maka pada kumparan tersebut timbul arus listrik. Proses ini dinamakan induksi elektromagnetik (imbas elektromagnetik).
1. Percobaan Faraday
13
U S
arus induksi
Jika batang magnet digerakkan mendekati kumparan, ternyata jarum galvanometer menunjukkan adanya arus listrik yang timbul pada kumparan tersebut.
U S
arus induksi
Jika batang magnet digerakkan menjauhi kumparan, ternyata jarum galvanometer menyimpang dengan arah yang lain
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Artinya arus listrik yang dihasilkan pada proses (B) arahnya berlawanan dengan arah arus listrik pada proses (A)
2. Arus Listrik Induksi dan Gaya Gerak Listrik (GGL) InduksiDari percobaan Faraday dapat disimpulkan bahwa apabila garis-garis gaya magnet yang masuk ke dalam kumparan berubah banyaknya maka akan timbul arus listrik. Arus listrik yang dihasilkan karena proses induksi elektromagnetik disebut arus listrik induksi. Sedangkan tegangan listrik yang ditimbulkan oleh proses tersebut dinamakan gaya gerak listrik (ggl) induksi.
Besarnya GGL induki bergantung pada :- jumlah lilitan kumparan- kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnetPrinsip induksi electromagnet dapat diterapkan pada berbagai alat listrik, antara lain : generator (dynamo) arus bolak-balik (AC), generator (dynamo) arus searah (DC), transformator (trafo)
Contoh 1:Perhatikan gambar di bawah ini!
Jika magnet di depan kumparan diputar, maka jarum galvanometer menyimpang dalam arah bolak-balik, hal ini karena ...A. pengaruh getaran taliB. jumlah garis gaya magnet dalam kumparan berubahC. kumparan diam di depan magnetD. galvanometer rusak
Pembahasan :Arah dan besar ggl induksi yang dihasilkan pada ujung-ujung kumparan dipengaruhi oleh arah dan jumlah garis gaya magnet yang dilingkupi kumparan. Ketika magnet di putar arah dan jumlah garis gaya magnet dalam kumparan selalu berubah sehingga jarum galvanometer bergerak bolak-balik.
Jawab : B
Contoh 2:Apabila magnet digerakkan menuju kumparan itu, ggl induksi dihasilkan (lihat gambar). Untuk mneingkatkan ggl induksi pada kumparan ...(1) perbanyak lilitan kumparan itu(2) kurangi hambatan resistor R(3) gerakkan magnet lebih cepat(4) gunakan kawat yang lebih tebalPernyataan yang benar adalah ...A. (1), (2), (3)B. (1), (3)C. (2), (4)D. saja
Penyelesaian :(1) Benar. Makin banyak lilitan kumparan makin besar ggl induksi.(3) Benar. Makin cepat magnet digerakkan makin besar ggl induksi.
14
Galvanometer
US
U
GR
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
(2) Salah. Hambatan resistor R hanya mempengaruhi arus induksi yang dihasilkan sesuai hubungan
. Untuk R dikurangi, maka arus induksi i menjadi lebih besar, tetapi ggl induksi V tetap.
(4) Salah. Menggunakan kawat lebih tebal akan memperkecil hambatan R. Arus induksi i menjadi lebih besar tetapi ggl induksi V tetap.
Pilihan benar adalah (1) dan (3).
Contoh 3:Kumparan yang didekati dan dijauhi magnet menghasilkan arus. Arus induksi yang muncul adalah ...A. arus dcB. arus searahC. arus bolak-balikD. tidak dapat ditentukanPenyelesaian :Pada saat magnet mendekati kumparan, arus yang dihasilkan pada kumparan akan berlawanan arah dengan arus yang dihasilkan kumparan bila magnet menjauhinya. Karena arus yang dihasilkan berubah-ubah sesuai dengan arah gerakan magnet, maka arus yang dihasilkan dinamakan arus bolak-balik.
Jawab : C
15
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
01. Arus induksi adalah arus yang ditimbulkan oleh …A. magnetB. ggl induksiC. garis gaya magnetD. kekuatan magnet
02. Ketika memasukkan dan mengeluarkan magnet dalam kumparan maka akan timbul …A. medan magnetB. medan listrikC. garis gaya magnetD. ggl induksi
03. Berikut ini yang tidak termasuk pada cara menghasilkan ggl induksi adalah …A. memasukkan dan mengeluarkan magnet
ke dalam kumparanB. menggerakkan magnet dekat kumparanC. adanya perubahan garis-garis gaya
magnet di dalam kumparanD. memasukkan inti besi ke dalam kunparan
04. Arus induksi yang arahnya berubah-ubah disebut …A. arus searahB. arus dua arahC. arus bolak-balikD. arus listrik
05. Bila simpangan pada jarum galvanometer dekat meka ggl induksinya …A. besar B. kecilC. bolak-balikD. searah
06. Bila simpangan jarum galvanometer jauh artinya ggl induksinya …A. kecilB. besarC. bolak-balikD. searah
07. Bila memasukkan magnet ke dalam kumparan secara cepat maka simpangan jarum galvanometer akan …A. dekatB. jauhC. bolak-balikD. searah
08. Bila memasukkan magnet ke dalam kumparan secara pelan-pelan maka ggl induksinya akan …A. besarB. kecilC. dekatD. jauh
09. Bila memasukkan magnet ke dalam kumparan secara cepat maka ggl induksinya akan …A. besarB. kecilC. dekat D. jauh
10. Arus listrik induksi dapat dihasilkan dengan cara …A. melilit kumparan pada besi lunakB. meletakkan kumparan di antara kutub
magnetC. memutar kumparan di antara pasangan
kutub utara – selatanD. memutar magnet di antara kumparan yang
sangat kecil
16
LATIHAN 2
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
1. Sumber tegangan listrik yang dihasilkan dari energi mekanik ...A. akumulatorB. sel voltaC. sel DanielD. dinamo
2. Berikut ini yang tidak dapat menghasilkan GGL induksi adalah ...A. magnet keluar – masuk kumparanB. magnet diam dalam kumparanC. kumparan berputar dalam medan magnetD. kumparan mendekati dan menjauhi
magnet
3. Berikut ini yang merupakan alat yang dapat menghasilkan ggl induksi adalah …A. akumulatorB. alternatorC. rotorD. bor
4. Cara mengubah generator arus AC menjadi DC adalah dengan ...A. memutus dan menghubungkan arus
secara otomatisB. memasang cincin luncur pada ujung-
ujung kumparanC. memasang komulator pada ujung-ujung
kumparanD. mengubah jumlah garis gaya magnet
yang masuk dalam kumparan
5. Sebuah sepeda menggunakan dinamo sebagai sumber tegangan untuk menyalakan lampu jika sepeda dikayuh dengan cepat, maka lampu akan ...
8. Untuk menghasilkan medan magnet pada kumparan berarus listrik yang lebih besar, biasanya pada kumparan disisipkan ...A. magnetB. emasC. bajaD. besi
9. Arus induksi yang terjadi pada saat batang magnet digerakkan keluar–masuk kumparan adalah ...A. ACB. DCC. pusarD. magnetik
10. PLTA menggunakan mesin yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik, yaitu ...A. turbin – generatorB. kipas – akumulatorC. rotor – akumulatarD. stator – alternator
11. Perhatikan hal-hal berikut.(1) jumlah lilitan kumparan(2) bentuk magnet(3) kecepatan gerak magnet atau kumparan(4) bentuk kumparan(5) kecepatan gerak kumparan terhadap
magnet
Dari data tersebut yang mempengaruhi besarnya ggl induksi adalah ...A. (1), (2), (3)B. (1), (2), (4)C. (1), (3), (5)D. (3), (4), (5)
12. Peristiwa
17
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
A. matiB. tetapC. semakin terangD. semakin redup
6. Ilmuwan yang mengamati dan menyelidiki peristiwa induksi elektromagnetik adalah ...A. Newton – FaradayB. Newton – LorentzC. Henry – FaradayD. Oersted – Faraday
7. Arus listrik yang timbul dari adanya ggl imbas adalah ...A. arus pusarB. arus magnetC. arus ediD. arus induksi
14. Ggl akan diinduksikan pada ujung-ujung sebuah konduktor ketika ...A. konduktor bergerak melalui udaraB. arus listrik mengalir melalui konduktorC. konduktor dihubungkan ke dinamoD. garis-garis gaya yang memotong
konduktor berubah
15. Berikut ini adalah cara-cara menimbulkan arus induksi:(1) magnet diam dalam kumparan(2) sebuah magnet berputar di dekat
kumparan(3) kumparan bergerak terhadap kutub
magnet(4) kumparan primer menginduksi kumparan
sekunder
Cara-cara yang benar adalah ...A. (1) dan (3)B. (2) dan (3)C. (2) dan (4)D. (3) an (4)
16. Di bawah ini faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya induksi, kecuali ...A. jumlah gulungan solenoidaB. besar arus listrikC. arah arus listrikD. kekuatan magnet
17. Pernyataan berikut ini adalah faktor yang berhubungan dengan elektromagnetik :(1) banyaknya lilitan pada kumparan(2) kecepatan putar magnet(3) besarnya magnet yang digunakan(4) besarnya kumparan
Dari pernyataan di atas yang mempengaruhi besarnya gaya gerak listrik (ggl) induksi
timbulnya tegangan pada kawat yang digerakkan di sekitar magnet dinamakan ...A. gaya elektromagnetB. medan magnetC. induksi elektromagnetikD. spektrum emisi
13. Gaya gerak listrik (ggl induksi) bergantung pada hal-hal berikut, kecuali ...A. kuat medan magnetB. jumlah lilitan kumparanC. kecepatan gerak magnet atau kumparanD. luas penampang kawat kumparan
19. Prinsip kerja dinamo/ generator adalah ...A. magnet berputar di sekitar kumparanB. kumparan menjauhi magnetC. magnet keluar – masuk kumparanD. kumparan mendekati magnet
20. Sebuah magnet batang diputar searah jarum jam terhadap sumbunya pada sebuah poros
Poros putar itu dekat dengan sebuah solenoida yang dihubungkan ke sebuah galvanometer peka. Tegangan bolak-balik induksi yang dihasilkan akan ditingkatkan oleh setiap usaha berikut, kecuali ...A. menggunakan magnet yang lebih kuatB. meggunakan kumparan yang lebih
banyak lilitannyaC. memutar magnet dalam arah
kebalikannya pada kelajuan yang samaD. memutar magnet dalam arah yang
sama pada kelajuan yang lebih besar
18
S U
G
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
elektromagnetik adalah ...A. (1) dan (2)B. (1) dan (3)C. (2) dan (3)D. (2) dan (4)
18. Roda sepeda yang memutarkan dinamo menimbulkan hal-hal di bawah ini, kecuali ...A. perubahan garis-garis gaya magnet
menimbulkan gejala induksiB. arus bolak-balik dapat menyalakan lampuC. perubahan energi kinetik menjadi energi
listrikD. perubahan energi listrik menjadi energi
mekanik
F.3
INDUKSI ELEKTOMAGNETIK
Generator (Dinamo)
1. Generator Arus Bolak-Balik (AC)
Prinsip kerja generator AC : Karena kumparan kawat diletakkan diantara dua kutub magnet yang berlawanan jenis,
berarti kumparan itu berada di dalam medan magnet Jika kumparan diputar, maka jumlah garis-garis gaya magnet yang terlingkupi (terkurung)
oleh kumparan tersebut berubah-ubah. Hal ini menimbulkan GGL induksi pada kedua ujung kawat kumparan. Arus listrik yang dihasilkan merupakan arus bolak-balik (AC)
Untuk menyalurkan arus listrik yang diperoleh, kedua ujung kumparan dihubungkan dengan cincin-cincin yang terpisah, yang ditempelkan pada ‘sikat’. Kemudian ‘sikat’ dihubungkan dengan kabel penyihir.
2. Generator Arus Searah (DC)
19
Cincin luncur
US
cincin belah
US
+
–
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Prinsip kerja generator arus searah (DC) serupa dengan generator ACBedanya : Generator arus searah dilengkapi dengan komutator, yaitu cincin yang berbentuk
terbelah. Komutator berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Dinamo sepeda jug merupakan generator listrik. Jadi, arus listrik yang dihasilkannya
juga merupakan arus listrik induksi.
Transformator (Trafo)
Secara umum, trafo dibagi atas 2 golongan, yaitu :
1. Step-up trafo
Untuk menaikkan tegangan listrik
2. Step-down trafo
Untuk menurunkan tegangan listrik
Prinsip kerja trafo
Kumparan primer (P) dihubungkan dengan tegangan input berupa sumber tegangan bolak-balik (besar dan arah arusnya berubah-ubah)
20
~
P S
Output
Input
sekunderprimer
Pada trafo step – up jumlah lilitan sekundernya lebih banyak dari jumlah lilitan primer
~
P S
Output
Input
sekunderprimer
Pada trafo step – up jumlah lilitan sekundernya lebih kecil dari jumlah lilitan primer
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Karena arus yang berubah-ubah ini, pada inti besi terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet secara terus-menerus (kontinyu)
Akibat perubahan jumlah garis-garis gaya magnet, pada kumparan sekunder (S) terjadi GGL induksi
GGL induksi pada kumparan sekunder digunakan sebagai tegangan output.
Catatan
1. Perbandingan besarnya tegangan output pada kumparan sekunder dan tegangan input pada kumparan primer, sama dengan perbandingan jumlah lilitan antara sekunder dan primer.
Dirumuskan :
Dengan : VP : tegangan input (primer) VS : tegangan output (sekunder) NP : jumlah lilitan primer NS : jumlah lilitan sekunder
2. Trafo tidak dapat digunakan untuk menaikkan energi atau daya listrik. Hal ini sesuai dengan prinsip kekekalan energi. Jadi, daya output (sekunder) tidak mungkin lebih besar dari daya input (primer). Ketika energi listrik dihantarkan dari primer ke sekunder, biasanya ada sebagian energi yang terbuang menjadi panas. Karena itu, daya output (sekunder) biasanya lebih rendah dari daya input (primer).
Dirumuskan : PS = PP atau VSIS = VPIP
Dengan : : efisiensi trafo (dihitung dalam %)
Jika dianggap tidak ada energi yang terbuang menjadi panas, trafo tersebut disebut trafo ideal (artinya = 100 % = 1), maka berlaku :
PS = PP atau VSIS = VPIP
Contoh 1:Sebuah transformator step up mempunyai perbandingan lilitan primer dan sekundernya 1 : 10, apabila tegangan primernya 12 volt, hitunglah tegangan keluaran trafo tersebut!
Pembahasan :Diketahui : Np : NS = 1 : 10
V = 12 voltDitanyakan : Vs?
Jawab :
= 120 volt
Jadi, tegangan keluarannya adalah 120 volt.
Contoh 2:Sebuah transformator mempunyai 300 lilitan primer dan 150 lilitan sekunder. Bila trafo tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 200 volt, maka besar tegangan yang keluar dari trafo adalah ...A. 10 volt
21
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
B. 100 voltC. 300 voltD. 450 volt
Penyelesaian :Jumlah lilitan primer Np = 300Jumlah lilitan sekunder Ns = 150. Trafo dihubungkan dengan sumber tegangan Vp = 200 volt. Besar tegangan yang keluar dari trafo, Vs dapat dihitung dengan persamaan umum trafo.
Jawab : b
Contoh 3: Gambar di bawah ini melukiskan sebuah transformator ideal yang kumparan sekundernya dihubungkan dengan sebuah lampu. Besar hambatan listrik L adalah ...A. 2 ohmB. 5 ohmC. 8 ohmD. 10 ohm
Penyelesaian :Dari gambar soal diketahui Vp = 200 V; Np = 4000; Ip = 2,5 A; dan Ns = 1000.Hambatan lampu L bisa diperoleh dari hukum ohm,
Jadi, untuk menentukan R, kita harus menentukan tegangan sekunder Vs dan arus sekunder Is terlebih dahulu. Untuk trafo ideal:
Ps = Pp
Dari
Is = 2,5 (4) = 10 A
Dari
22
A
~ 200 V
4000 lilitan
XL
1000 lilitan
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Jadi, hambatan L adalah
Jawab : b
1. Arus primer suatu trafo ideal besarnya 4 A. Jika lilitan kawat primer 300 buah, berapa jumlah lilitan sekunder agar arus sekunder trafo menjadi 3 kalinya …A. 12 lilitanB. 100 lilitanC. 300 lilitanD. 900 lilitan
2. Sebuah trafo mempunyai efisiensi 75 %. Daya primer 100 W. Jika tegangan sekunder 25 V, maka arus sekundernya …A. 3 AB. 4 AC. 16/3 AD. 75 A
3. Kumparan primer sebuah transformator memiliki 200 lilitan dan kumparan sekundernya 50 lilitan. Jika arus sekunder 40 A, maka arus primernya …A. 10 AB. 80 AC. 160 AD. 8 kA
4. Sebuah trafo yang mengubah tegangan 25 volt menjadi 250 volt. Jika efisiensi trafo itu 80 % dan kumparan sekundernya dihubungkan
6. Untuk soal no 5, berapakah efisiensi trafo …A. 90 %B. 110 %C. 80 %D. 30 %
7. Besar kecilnya arus induksi tidak ditentukan oleh …A. jumlah lilitanB. kecepatan gerak
magnetC. luas penampang
loopD. diameter kawat
8. Pak Rony mempunyai Radio Polytron dengan tegangan 12 volt. Listrik di rumahnya bertegangan 220 volt. Maka beliau harus menggunakan adaptor dengan jenis dan perbandingan lilitan …A. Step up, 110 : 6B. Step down, 55 : 3C. Step up, 6 : 55D. Step down, 3 : 55
9. Persentase energi atau daya yang keluar terhadap energi atau daya yang mesuk ke dalam transformator dinyatakan sebagai …A. daya trafoB. daya induksi trafo
23
LATIHAN 2
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
dengan lampu 250 V, 50 watt, maka kuat arus dalam kumparan primernya adalah …A. 5,8 AB. 2,5 AC. 1,5 AD. 1,0 A
5. Sebuah listrik bekerja pada tegangan 6 volt. Sumber listrik yang ada dengan tegangan 220 volt, sehingga digunakan trafo. Pada waktu dipakai kuat arus primernya 30 mA, ternyata kuat arus sekundernya 1 A. berapa perbandingan jumlah lilitan trafo tersebut …A. 3 : 220B. 3 : 110C. 110 : 3D. 220 : 3
C. efisiensi trafoD. efektivitas trafo
10. Ketika transformator digunakan terasa panas, karena …A. adanya energi kalor dari energi yang
digunakan untuk memindahkan muatan listrik
B. energi listrik yang masuk trafo sebagian kecil berubah menjadi energi kalor
C. energi listrik yang masuk trafo semuanya bertahan menjadi energi kalor
D. adanya pemanas listrik yang terpasang pada trafo itu
1. Perhatikan pernyataan berikut.(1) tegangan kumparan sekunder lebih
besar dari tegangan kumparan primer(2) tegangan kumparan sekunder lebih kecil
dari tegangan kumparan sekunder(3) lilitan primer lebih sedikit daripada lilitan
sekunder(4) lilitan primer lebih banyak daripada lilitan
sekunder
Trafo step up ditunjukkan oleh nomor ...A. (1) dan (3)B. (1) dan (4)C. (2) dan (4)D. (2) dan (3)
2. Sebuah trafo mempunyai daya masukan 100 watt dan daya keluarannya 80 watt, efisiensi trafo tersebut adalah …A. 80%B. 20%C. 15%D. 8%
3. Sebuah trafo memiliki 150 lilitan kumparan primer yang dihubungkan dengan 220 volt, jika lilitan kumparan sekundernya 6000, maka tegangan sekundernya adalah ...A. 55 voltB. 320 volt
6. Roda sepeda yang memutarkan dinamo menimbulkan hal-hal di bawah ini, kecuali ...A. perubahan garis-
garis gaya magnet menimbulkan gejala induksi
B. arus bolak-balik dapat menyalakan lampu
C. perubahan energi kinetik menjadi energi listrik
D. perubahan energi listrik menjadi energi mekanik
7. Prinsip kerja dinamo/ generator adalah ...A. magnet berputar di sekitar kumparanB. kumparan menjauhi magnetC. magnet keluar – masuk kumparanD. kumparan mendekati magnet
8. Perhatikan gambar berikut.
24
KP KS
(1)
KP KS
(3)
KP KS
(2)
KP KS
(4)
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
C. 6000 voltD. 880 volt
4. Banyaknya lilitan primer dan lilitan sekunder transformator memenuhi perbandingan 1 : 4. Jika tegangan masukkannya 220 volt, maka tegangan keluarannya adalah ...A. 55 voltB. 80 voltC. 530 voltD. 880 volt
5. Sebuah transformator menurunkan tegangan 220 volt menjadi 60 volt. Kumparan sekunder mempunyai 24 lilitan dengan arus listrik 100 mA, maka kuat arus listrik yang mengalir pada kumparan primernya adalah ...A. 0,0012 AB. 0,0024 AC. 0,0036 AD. 0,0042 A
11. Perhatikan gambar.
Banyaknya lilitan pada kumparan sekunder adalah ...A. 400B. 600C. 800D. 900
12. Masuknya sebuah trafo adalah 100 volt dan 1 ampere, dan keluarnya 500 volt. Daya keluaran trafo adalah ...A. 10 wattB. 100 wattC. 1.000 wattD. 10.000 watt
13. Pada sebuah transformator terdapat jumlah kumparan sekunder 1.000. Jika arus primer 4 A, maka besar kuat arus sekunder adalah ...A. 2 ampereB. 3 ampereC. 4 ampereD. 4,8 ampere
Yang merupakan transformator penurun tegangan listrik adalah ...A. (1) dan (2)B. (3) dan (4)C. (1) dan (3)D. (2) dan (4)
9. Sebuah transformator mempunyai kumparan primer dan sekunder dengan jumlah lilitan masing-masing 500 dan 5.00, dihubungkan dengan jaringan bertegangan arus bolak-balik 220 V. Berapakah tegangan keluarannya?A. 220 voltB. 1.100 voltC. 2.200 voltD. 22.000 volt
10. Bila pada sebuah transformator tegangan primer 220 V, kuat arus primer 4 A, dan kuat arus sekunder 2 A, maka besar tegangan sekunder ...A. 55 VB. 110 VC. 440 VD. 880 V
17. Sebuah transformator mempunyai 200 lilitan perimer dan 600 lilitan sekunder, maka besar tegangan sekundernya, jika tegangan perimernya 110 volt adalah ...A. 33 voltB. 300 voltC. 330 voltD. 660 volt
18. Arus yang masuk kumparan primer trafo adalah 1,5 A. Bila jumlah lilitan primernya 500 lilitan dan lilitan sekundernya 125 lilitan, arus yang keluar dari kumparan sekunder adalah ...A. 2,5 AB. 4,0 AC. 5,5 AD. 6,0
19. Perbadingan jumlah lilitan primer dan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 2 : 5, tegangan sekundernya 120 volt, maka tegangan primernya adalah ...A. 12 voltB. 40 voltC. 48 voltD. 300 volt
20. Jumlah lilitan primer suatu trafo 200 lilitan dan dihubungkan dengan tegangan 100 volt sehingga tegangan sekundernya 220 V, maka kumparan sekundernya terdiri dari ...A. 100 lilitan
25
450
Vs = 400 VVp = 200 V
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
14. Daya pada kumparan primer dari sebuah trafo step-up adalah 300 watt. Jika daya pada kumparan sekundernya 150 watt efisiensi trafo tersebut adalah ...A. 25%B. 50%C. 75%D. 100%
15. Transformator step up berfungsi untuk ...A. menaikkan kuat arus listrikB. menaikkan tegangan listrikC. mengubah arus AC menjadi DCD. mengubah arus DC menjadi AC
16. Jumlah lilitan pada transformator akan berbanding lurus dengan …A. arus listrikB. hambatan listrikC. tegangan listrikD. muatan listrik
B. 200 lilitanC. 400 lilitanD. 420 lilitan
21. Perbedaan antara trafo step up dengan step down adalah ...A. trafo set up lilitan sekundernya lebih sedikit
dibandingkan dengan lilitan sekunder trafo step down
B. trafo step up tegangan sekundernya lebih kecil dibandingkan tegangan sekunder trafo step down
C. trafo step up tegangan sekundernya lebih besar dibandingkan dengan tegangan sekunder trafo step down
D. trafo step up arus listrik sekundernya lebih besar dibandingkan dengan arus listrik sekunder trafo
F.4
TATA SURYA
1. Yang membedakan bintang dan planet adalah …A. bintang bercahaya sedangkan planet
tidakB. bintang bergerak sedangkan planet tidakC. bintang jumlahnya banyak sedangkan
planet tidakD. bintang-bintang ukurannya kecil
sedangkan planet besar
2. Berikut ini merupakan aktivitas matahari, kecuali ...A. bintik-bintik matahariB. reaksi inti pada matahariC. gumpalan-gumpalan fotosferD. lidah api pada permukaan matahari
3. Urutan lapisan matahari dari inti adalah ...A. fotosfer – kromosfer – koronaB. kromosfer – fotosfer – koronaC. fotosfer – korona – kromosferD. korona – fotosfer – kromosfer
4. Hasil penelitian spektroskop, pada
7.
Lintasan bumi mengelilingi matahari ditunjukkan oleh gambar nomor ...A. 1B. 2C. 3D. 4
8. Planet-planet berikut ini yang dilihat dengan mata telanjang adalah ...A. Mars, Venus, JupiterB. Bulan, Matahari, BumiC. Uranus, Neptunus, Saturnus
26
1
2
3
4
Matahari
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
golongan bintang merah (N) menunjukkan adanya ...A. hidrogen dan unsur logamB. helium dan besiC. molekul-molekul trioksida dan karbonD. hidrogen dan helium
5. Planet yang paling dekat dengan matahari adalah ...A. bumiB. MarsC. MerkuriusD. Venus
6. Gerakan planet mengelilingi matahari disebut ...A. rotasiB. revolusiC. translasiD. linier
12. Planet terbesar dalam tata surya kita adalah ...A. merkuriusB. plutoC. jupiterD. bumi
13. Planet yang mempunyai kala revolusi paling lama adalah ...A. bumiB. marsC. plutoD. merkurius
14. Warna bintang yang menunjukkan suhu mulai dari yang bersuhu paling rendah ke yang bersuhu paling tinggi adalah ...A. kuning – merah – biruB. kuning – biru – merahC. merah – biru – kuningD. merah – kuning – biru
15. Lapisan yang mengelilingi bumi yang tersusun oleh batuan silikat dan magnesium adalah lapisan utama bumi yang disebut ...A. intiB. mantelC. kerakD. litosfer
D. Jupiter, Saturnus, Uranus
9. Planet-planet tetap pada orbitnya selama berevolusi, sebab ...A. gaya gravitasi matahari sama dengan
jumlah gaya planetB. gaya gravitasi memperoleh keseimbangan
dari gaya setri fugalC. gaya gravitasi matahari lebih besar dari
gaya gravitasi planet-planetD. planet-planet bergerak pada lintasan elips
10. Yang menyatakan bahwa bumi sebagai pusat alam semesta adalah ...A. hukum Keppler IB. teori heliosentrisC. hukum Keppler IIID. teori geosentris
11. Bagian utama ionosfer terdapat di dalam lapisan ...
A. stroposferB. stratosferC. hidrosferD. termosfer
17. Perbedaan waktu antara daerah waktu Indonesia bagian timur dengan waktu Indonesia bagian barat adalah ...A. 1 jamB. 2 jamC. 3 jamD. 4 jam
18. Gerhana bulan terjadi ketika ...A. matahari berada di antara bumi dan bulanB. bulan beredar di antara matahari dan bumiC. bumi beredar di antara matahari dn bulanD. bulan tidak memancarkan cahaya ke bumi
19. Gerak harian benda-benda langit arahnya dari timur ke barat, hal ini disebabkan oleh ...A. bumi mengelilingi matahari dari barat ke
timurB. bumi mengelilingi matahari dari timur ke
baratC. bumi berotasi dari barat ke timurD. bumi berotasi dari timur ke barat
20. Salah satu akibat yang terjadi di bumi bila ozon (O3) semakin tipis adalah ...A. suhu bumi semakin panasB. suhu bumi semakin dinginC. sinar ultra violet tidak sampai ke bumiD. sinar ultra violet tertahan di atmosfer
27
LATIHAN 2
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
16. Suatu bukti yang menunjukkan bahwa bumi berputar pada porosnya adalah ...A. peristiwa siang malamB. peristiwa pasang – surut air lautC. adanya perbedaan musimD. peristiwa gerhana matahari dan gerhana
bulan
1. Titik orbit planet terdekat ke matahari disebut ...2. Titik orbit planet terjauh ke matahari disebut ...3. Bumi melakukan satu kali putaran penuh pada porosnya dalam
waktu ... jam.4. Bumi melakukan satu kali putaran penuh pada porosnya dalam
waktu ... jam.5. Perputaran planet pada porosnya disebut ...6. Benda langit yang menyala terang dan tampak dari bumi
sebagai bintang yang sedang pindah disebut ...7. Menurut teori kabut yang merupakan pembentuk matahari
adalah ...8. Lapisan matahari yang terlihat dan berwarna kunig dari bumi
disebut ...9. Lapisan matahari yang merupakan lapisan bawah yang paling
dekat dengan fotosfer disebut ...10. Benda langit yang mempunyai cahaya sendiri disebut ...11. Terjadinya pergantian musim sepanjang tahun merupakan
akibat ...12. Lapisan batuan pada kerak bumi disebut ...13. Pelapukan yang disebabkan oleh tumbuh-tumbuhan dan
binatang adalah pelapukan ...14. Efek peredaman panas oleh partikel-partikel gas CO2 dan CFC
di atmosfer disebut ...15. Satelit bumi yang dapat memantulkan cahaya matahari
disebut ...16. Lapisan matahari yang menyerupai mahkota bunga adalah ...
28
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
17. Planet-planet yang ukuran dan komposisi penyusunannya mirip dengan bumi disebut planet ...
18. Planet-planet yang ukuran dan komposisinya mirip dengan jupiter disebut palnet ...
19. Planet dalam tata surya yang tidak mirip dengan bumi maupun jupiter adalah ...
20. Benda langit yang disebut juga dengan bintang berekor adalah ...
21. Komet yang muncul dalam 76 tahun sekali adalah komet ...22. Icarus, apollo dan torjan adalah nama benda langit yang
disebut ...23. Teori terbentuknya alam semesta yang menyebutkan alam
semesta terbentuk melalui dentuman besar adalah teori ...24. Perbedaan waktu antara dua daerah yang garis bujurnya
berbeda 150 adalah ...25. Tahun yang jumlah harinya 366 hari disebut tahun ...26. Kalender yang didasarkan atas peredaran bumi mengelilingi
matahari disebut kalender ... atau tahun ...27. Kedudukan bulan berlawanan arah dengan matahari dilihat dari
bumi disebut ...28. Bidang edar bumi mengelilingi matahari disebut ...29. Gerhana bulan total terjadi jika bulan masuk seluruhnya ke
dalam ... dari bumi.30. Bentuk bulan antara bulan muda dan kuarter disebut ...
F.5
UAS 2006
1. Perhatikan gambar (1) di bawah ini! 4. Perhatikan gambar di bawah ini!
29
605040302010
ml 605040302010
ml
A2 = 50 cm2
F1 = 200 N
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
Volume baru yang berada dalam gelas ukur adalah ...A. 10 cm3
B. 20 cm3
C. 35 cm3
D. 50 cm3
2. Kedudukan bulan pada saat terjadi bulan purnama adalah ...
A. 1B. 2C. 3D. 4
3. Rudi berjalan di dalam kelas sambil menggendong tas, pernyataan yang benar tentang gerak adalah ...A. Rudi bergerak terhadap tasB. Rudi diam terhadap papan tulisC. tas bergerak terhadap papan
tulisD. papan tulis diam terhadap tas
8. Perhatikan gambar di bawah ini!
Menurut gambar di atas, yang dimaksud
Berat beban yang dapat diangkat oleh hidrolik adalah ...A. 200 NB. 500 NC. 1.000 ND. 10.000 N
5. Ketika sebuah mangga jatuh dari atas pohon, terjadi perubahan energi ...A. kinetik potensial kalorB. potensial kinetik bunyiC. karol kinetik potensialD. potensial kalor kinetik
6. Pada skala Celcius suhu suatu benda menunjukkan 300, jika di ukur pada skala Fahrenheit suhu benda tersebut adalah ...A. 300FB. 400FC. 620FD. 860F
7. Perpindahan kalor secara konveksi ditunjukkan oleh gambar ...
A. C.
B. D.
12. Penggaris plastik akan bermuatan listrik negatif jika digosok dengan kain wol karena ...A. proton dari penggaris plastik pindah ke kain
wolB. proton dari kain wol pindah ke penggaris
plastikC. elektron dari penggaris pindah ke kain wolD. elektron dari kain wol pindah ke penggaris
plastik
13. Di antara gambar di bawah ini yang menunjukkan arah arus listrik
30
Cahaya matahari
1
3
24bumi
air
A1 = 10 cm2
Air
Logam
Api
Es
Api
Matahari
Bumi
a b' c
b f
d'
d
e f' g
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
suatu panjang gelombang adalah ...A. a – cB. c – eC. c – gD. a – g
9. Daerah batas rentang frekuensi audiosonik adalah ...A. kurang dari 20 HzB. 0 – 2.000 HzC. 20 Hz – 20.000 HzD. Lebih dari 20.000 Hz
10. Perhatikan gambar!
Benda P diletakkan di depan cermin cekung seperti pada gambar, sifat bayangan dari benda P adalah ...A. nyata, terbalik, diperbesarB. nyata, terbalik, diperkecilC. maya, tegak, diperbesarD. maya, tegak, diperkecil
11. Lintasan sinar pada penderita cacat mata miopi ditunjukkan oleh gambar ...
A.
B.
C.
D.
15. Diagram di bawah ini adalah hasil percobaan hukum Ohm.No. V (volt) R (ohm) I
(ampere)1.2.3.4.
2222
24810
1,000,500,250,20
Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa kuat arus listrik (I) yang mengalir dalam suatu penghantar ...
adalah ...
A.
B.
C.
D.
14. Diagram rangkaian untuk mengukur besar hambatan dengan menggunakan voltmeter (V) dan amperemeter (A) adalah ...
A. C.
B. D.
19. Kumparan di bawah ini yang menghasilkan elektromagnet paling kuat adalah ...
A. C.
B. D.
31
M F
P
V
A
A
V
A
V
V
A
++++++ +
++
+++++++
++
- --- --
---
-
---
--
--
-
LATIHAN 1
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
A. sebanding dengan hambatan (R)B. sebanding dengan tegangan (V)C. berbanding terbalik dengan hambatan
(R)D. berbanding terbalik dengan tegangan
(V)
16. Lampu pijar dan lampu neon yang dayanya sama menggunakan energi yang sama besar, ternyata cahaya lampu neon lebih terang karena ...A. lebih banyak energi listrik yang berubah
menjadi energi kalorB. hanya sedikit energi listrik yang berubah
menjadi energi kalorC. energi listrik berubah seluruhnya
menjadi energi kalorD. tidak ada energi listrik yang hilang
17. Sebuah lampu pijar bertuliskan 220 V – 10 W. Jika lampu tersebut dipasang pada tegangan 220 volt selama 10 menit, maka besar energi listrik yang digunakan adalah ...A. 100 jouleB. 2.100 jouleC. 2.200 jouleD. 6.000 joule
18. Pada suatu percobaan dengan dua batang magnet terjadi seperti pada gambar di bawah ini.
Kesimpulan yang benar adalah ...A. Y kutub magnet selatan, X kutub
magnet utara dan tolak menolakB. Y kutub magnet utara, X kutub magnet
selatan dan tarik menarikC. Y kutub magnet selatan, X kutub
magnet utara dan tarik menarikD. Y kutub magnet utara, X kutub magnet
selatan dan tolak menolak
20. Ketika kita menggerak-gerakkan sebuah magnet batang keluar masuk kumparan, jika gerakan magnet terhadap kumparan makin cepat, ternyata besar ggl induksi yang ditimbulkan makin besar. hal ini terjadi karena ...A. gerakan magnet batang terhadap kumparan
arahnya bolak-balikB. lilitan kumparan makin banyakC. perubahan jumlah garis gaya magnet yang
terkurung di dalam kumparan lebih cepatD. kuat arus induksi menjadi lebih kecil
21. Sebuah transformator step dorn kumparan primernya memiliki 800 lilitan dan kumparan sekundernya memiliki 400 lilitan. jika tegangan pada lilitan primer 220 volt, maka tegangan pada kumparan sekunder adalah ...A. 440 voltB. 330 voltC. 220 voltD. 110 volt
22. Gambar manakah yang menunjukkan simbol dari transistor jenis PNP?
A. C.
B. D.
F.6
UAS 2005
1. Manakah pernyataan di bawah ini yang merupakan himpunan besaran pokok?
5. Perhatikan gambar di bawah ini!
32
Y
X
U S
F
B
E
C
B
E
C
BE
C
BE
C
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
A. panjang, massa, energi, intensitas cahaya
B. massa, waktu, kuat arus gaya, energiC. panjang, waktu, suhu, tekanan,
intensitas cahayaD. massa, waktu, suhu, kuat arus,
panjang
2. Perhatikan ciri-ciri dari zat air, adalah ...1) Jarak antar partikelnya saling
berjauhan2) Gaya tarik antarmolekulnya kuat3) Gerakan partikelnya cepat4) Bentuk dapat berubah sesuai dengan
tempatnya5) Volumnya tetap
Nomor yang merupakan ciri-ciri zat cair, adalah ...A. 1, 2, 3, 5B. 1, 3, 4, 5C. 2, 3, 4, 5D. 1, 2, 4, 5
3. Perhatikan gambar tuas berikut ini!
Besarnya beban yang dapat diungkit oleh gaya tersebut adalah ...A. 1.250 NB. 1.000 NC. 750 ND. 500 N
4. Suhu es yang sedang mencair adalah 00C, maka angka yang ditunjukkan oleh skala Kelvin adalah ...A. 2730KB. 3000KC. 3730KD. 4730K
8. Sebuah benda bila didekatkan dengan penggaris plastik bermuatan ternyata ditolak. Bila benda tersebut didekatkan dengan sepotong kaca yang bermuatan akan tertarik. Maka benda tersebut ...A. bermuatan positif dan negatifB. tidak bermuatanC. bermuatan negatifD. bermuatan positif
9. Perhatikan gambar!
Jika bandul II diayunkan, maka akan terjadi peristiwa ...A. Bandul III ikut berayunB. Semua bandul ikut berayunC. Bandul I ikut berayunD. Bandul IV ikut berayun
6. Manakah gambar di bawah ini yang menunjukkan gerakan air pada panci pada waktu dipanaskan?
A. C.
B. D.
7. Lukisan pembentukan bayangan pada cermin cekung yang benar, adalah ...
A. C.
B. D.
12. Rangkaian yang lampunya menyala paling terang adalah ...
A. C.
B. D.
33
Lk = 4F = 250
Lb = 1
W = ?
I
II
III
IV
Air
Api
Air
Api
Air
Api
Air
Api
M FM F
M F M F
B C
X X
X X
30
4050
60
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
34
Udara
Air
Udara
Air
Udara
Air
Udara
Air
A B C D E F
60 V
n1 = n2 = 22 : 2
BBI SALEMBA FISIKA 3 SMP
35
BESI X
Paku