Magnet dan Elektromagnet Pemetaan SKL Ujian Nasional UN SMP

Pemetaan SKL Ujian Nasional SMP Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

Download Lebih Mudah dan Lebih rapi udah siap cetak, Download Aplikasi Klik Disini

Daftar Link tentang Pembahasan SKL UN SMP sebagai berikut :

• Prosedur Pengklasifikasian Makhluk
• Ciri-ciri/Karakteristik Makhluk Hidup
• Gejalan Alam Biotik dan Abiotik
• Atom Molekul Ion
• Zat Aditif, Zat Adiktif, dan Psikotropika
• Larutan
• Unsur Senyawa Campuran
• Suhu dan Kalor
• Pemuaian
• Zat dan Perubahannya
• Zat dan Wujudnya
• Pengukuran
• Lapisan Litosfer Dan Atmosfer Terkait Dengan Perubahan Zat dan Kalor
• Tata Surya & Gerakan Matahari Bumi Bulan
• Tekanan
• Pesawat Sederhana
• Usaha, Energi dan Perubahan Energi
• Jenis Gaya dan Penjumlahan Gaya
• Gerak Lurus
• Magnet dan Elektromagnet
• Listrik
• Cahaya dan Alat Optik
• Bunyi
• Getaran

 

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

 



Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private


Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

Magnet dan Elektromagnet Pemetaan SKL Ujian Nasional UN SMP

--------------------------------------------------------

Magnet dan Elektromagnet

--------------------------------------------------------

Sifat Magnet Bahan

Kata Magnet berasal dari kata Magnesia, yaitu suatu daerah yang termasuk wilayah  kerajaan Yunani kuno tempat ditemukannya batuan yang dapat menarik benda-benda dari besi beberapa abad sebelum masehi.

Dengan perkembangan dan kemajuan teknologi manusia dapat menciptakan magnet yang berasal dari besi, baja, dan campuran beberapa logam lainnya untuk memenuhi kebutuhannya.

Apabila kutub utara dengan kutub selatan didekatkan akan tarik-menarik, (U-S), sedangkan kutub utara apabila didekatkan dengan kutub utara

akan tolak-menolak, (U-U). Kutub selatan apabila didekatkan dengan kutub

selatan akan terjadi tolak-menolak, (S-S). Atau dengan kata lain kutub senama tolak-menolak, tidak senama tarik-menarik.

1.        Cara Membuat Magnet

Ada berbagai cara untuk membuat magnet, antara lain:

a.      dengan cara menggosokkan magnet tetap,

                  

                  

           b.    dengan aliran arus listrik,

                  

           c.    dengan induksi (influensi atau imbas).

                  

2.        Cara Menghilangkan Sifat KemagnetanSifat kemagnetan suatu benda akan berkurang atau hilang jika mengalami hal-hal sebagai berikut a.        Sering jatuh

           b.    Sering dipukul-pukul

    c.    Dibakar atau dipanaskan pada suhu yang tinggi.

    d.    Sering dialiri arus AC

    e.    Penyimpanan magnet yang salah (penyimpanan magnet haruslah berpasangan dengan posisi kutub berlawanan dan harus dikunci dengan batang besi biasa). Dengan demikian garis gaya magnetnya akan berputar di dalam magnet saja).

Teori Kemagnetan Bumi

Kutub utara magnet selalu menghadap ke arah utara. Hal ini dapat dijelaskan dengan beranggapan bahwa:

a.    Di kutub utara bumi terdapat suatu kutub selatan magnet

b.    Di kutub selatan bumi terdapat suatu kutub utara magnet

c.    Bumi sebagai sebuah magnet besar dengan kutub selatan terletak di dekat kutub utara dan kutub utara terletak di dekat kutub selatan bumi

          

Medan Magnet di Sekitar Kawat Berarus Listrik

Medan magnet adalah suatu daerah di sekitar magnet di mana masih ada pengaruh gaya magnet.

1.    Garis gaya magnet adalah arah medan magnet yang berupa garis-garis yang menghubungkan kutub-kutub magnet.

2.    Garis gaya magnet memiliki arah meninggalkan kutub utara dan menuju kutub selatan.

3.    Garis gaya magnet selalu tidak berpotongan.

4.    Tempat di mana garis gayanya rapat maka menunjukkan bahwa medan magnetnya juga kuat begitu pula sebaliknya

          

Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik

Dari percobaan yang dilakukannya Oersted menyimpulkan bahwa:

a.        Di sekitar arus listrik terdapat medan magnet. Ini dapat dideteksi dengan menggunakan serbuk besi yang memerlukan kuat arus yang tinggi, jadi tidak bisa dengan baterai yang kecil.

b.        Arah medan magnet (garis-garis gaya magnet) bergantung pada arah arus listrik. Jika arah arus diubah, maka arah medan magnet berubah.

c.        Besar medan magnet dipengaruhi oleh kuat arus dan jarak terhadap kawat.

       

ibu jari menunjukka arah arus, maka arah garis gaya magnet dinyatakan oleh jari-jari yang menggenggam.

Medan Magnet Sebuah Kumparan

Pengaruh hubungan antara kuat arus dan medan magnet disebut elektromagnet atau magnet listrik.

Keuntungan magnet listrik adalah:

a.        Sifat kemagnetannya sangat kuat.

b.        Kekuatan magnet itu dapat diubah-ubah dengan mengubah kuat arus.

c.        Kemagnetannya dapat dihilangkan dengan memutuskan arus listrik

Peralatan yang Menggunakan Prinsip Elektromagnetik

Banyak alat-alat listrik yang bekerjanya atas dasar kemagnetan listrik. Misalnya bel listrik, telepon, telegraf, alat penyambung atau relai, kunci pintu listrik, detektor logam dan loudspeaker. Alat-alat ukur seperti amperemeter, voltmeter dan galvanometer dapat dijelaskan dengan prinsip kemagnetan listrik.

Gaya Lorentz dan Penggunaannya

Gaya Lorentz adalah gaya yang terjadi pada sebuah penghantar berarus listrik di dalam medan magnet.

Dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik, I.

b. Telunjuk menunjukkan arah medan magnet, B.

c. Jari tengah menunjukkan arah gaya Lorentz, F.

Dengan F adalah gaya Lorentz dinyatakan dalam newton, medan magnet dinyatakan dalam satuan (N/Am), (weber/m²) atau tesla (T), dan l adalah panjang kawat penghantar dinyatakan dalam meter (m).

Contoh Penggunaan Konsep Gaya Lorentz (Gaya Magnet) penerapan konsep ini antara lain motor listrik dan alat ukur listrik.

Induksi Elektromagnetik Hubungan antara Pergerakan Garis Medan Magnet dengan Terjadinya Gaya Gerak Listrik Induksi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu:

1.    Kecepatan perubahan medan magnet.

        Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.

2.    Banyaknya lilitan

        Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

3.    Kekuatan magnet

        Semakin kuat gelaja kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

GGL induksi dapat ditimbulkan dengan cara lain yaitu :

1.    Memutar magnet di dekat kumparan atau memutar kumparan di dekat magnet. Maka kedua ujung kumparan akan timbul GGL induksi.

2.    Memutus-mutus atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer yang di dekatnya terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat timbul GGL induksi.

3.    Mengalirkan arus AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder didekatkan dapat timbul GGL induksi. Arus induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik induksi adalah GGL AC.

Tranformator

V     =     tegangan (Volt)

N     =     Jumlah lilitan

I      =     Arus (A)

Initial P = primer dan S = sekunder

Ada dua hal perlu dipahami untuk transformator ini, yaitu:

1.    Transformator hanya digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik (AC) dan tidak untuk arus searah (DC).

2.    Transformator tidak dapat memperbesar daya listrik yaitu tidak dapat memperbesar banyaknya daya yang masuk ke dalam transformator tersebut.

Efisiensi Tranformator

Agar diperoleh efisiensi mendekati 100 % pada penggunaan transformator, biasanya dilakukan cara-cara sebagai berikut:

1.    Diberi bahan pendingin.

2.    Untuk mengurangi panas, membuat inti besi untuk transformator berbentuk pelat atau lempengan.

3.    Mengalirkan udara dingin, misal dengan air conditioning atau kipas angin.

Efisiensi tranformator, η , adalah persentase

harga perbandingan antara besar energi yang dilepas

transformator tiap sekon pada kumparan sekunder

dengan energi yang diterima transformator setiap

sekon pada kumparan primer

Karakteristik Transformator dan Penerapannya

Ada dua transformator, yaitu:

1.    Transformator step-up (transformator penaik tegangan)

2.    Transformator step-down (transformator penurun tegangan)

Ciri-ciri kedua jenis trafo adalah:

1.    Trafo step-up

        a.    Jumlah lilitan kumparan primer selalu lebih kecil dari jumlah lilitan kumparan sekunder, (Np < Ns)

        b.    Tegangan primer selalu lebih kecil dari tegangan sekunder, (Vp < Vs)

        c.    Kuat arus primer selalu lebih besar dari kuat arus sekunder, (Ip> Is)

2.    Trafo step-down

        a.    Jumlah lilitan kumparan primer selalu lebih besar dari jumlah lilitan kumparan sekunder, (Ip> Ns)

        b.    Tegangan primer selalu lebih besar dari tegangan sekunder (Vp > Vs)

        c.    Kuat arus primer selalu lebih kecil dari kuat                            arus sekunder, (Ip< Is)

Latihan Soal

--------------------------------------------------------------------

1.        Prinsip kerja mikrofon telepon adalah ....

           a.    mengubah getaran listrik menjadi

                   gelombang mekanik

           b.    mengubah getaran listrik menjadi gelombang suara

           c.    mengubah gelombang suara menjadi

                   getaran-getaran listrik

           d.    mengubah gelombang suara menjadi gelombang             mekanik

2.        Perhatikan gambar berikut ini.

          

           Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut benar, kecuali ....

a. A kutub utara dan B kutub selatan

b. A kutub selatan dan B kutub utara

c. A dan B kutub selatan

d. A dan B kutub utara

3.        Perhatikan gambar berikut.

          

           Pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ....

a. A : kutub selatan

b. B : kutub selatan

c. C : kutub selatan

d. D : kutub utara

4.        Magnet listrik dapat diperoleh dengan cara ....

a.    mendekatkan besi/baja pada magnet tetap

b.    melilitkan kawat berarus listrik DC pada baja/besi berisolasi

c.    menggosokkan besi/baja dengan magnet tetap ke satu arah.

d.    melilitkan kawat berarus listrik AC pada besi/baja berisolasi.

5.        Perhatikan gambar berikut.

          

           Benda A dapat menarik benda B dan ti dak dapat menarik benda C. Pernyataan berikut benar, kecuali ....

a. benda A sebuah magnet

b. benda B merupakan benda magnetik

c. benda C merupakan benda nonmagnetik

d. benda C merupakan benda feromagnetik

6.        Magnet berikut ini yang bekerja dengan memanfaatkan medan magnet bumi adalah ....

            a. magnet batang

            b. magnet ladam

            c. magnet U

            d. magnet jarum

7.        Perhatikan gambar berikut!

          

            Jika sebuah magnet batang dipotong, maka keberadaan kutubnya ....

            a.   bagian a hanya akan memiliki kutub utara saja

            b.   bagian a memiliki kutub utara dan selatan

            c.   bagian b tidak memiliki kutub

            d.   bagian a dan b masing-masing hanya memiliki satu jenis kutub saja

8.        Perhatikan gambar berikut!

          

            Jika sebuah paku dililiti oleh kawat yang dialiri arus listrik, maka yang akan terjadi pada paku adalah ….

            a. paku akan meleleh

            b. paku mampu mengalirkan listrik

            c. paku dapat menjadi magnet

            d. paku tidak mengalami reaksi apapun

9.        Di kotak ada campuran serbuk besi dan pasir. Cara yang paling mudah untuk memisahkan serbuk besi dari pasir adalah ….

            a. menuangkan air pada campuran tersebut

            b. menggunakan kaca pembesar

            c. menggunakan magnet

            d. memanaskan campuran tersebut

10.      Hewan-hewan berikut yang memanfaatkan kemagnetan bumi untuk melakukan navigasi adalah ….

            a. lobster duri

            b. siput

            c. gurame

            d. lele

11.      Magnet yang kuat akan memisahkan campuran antara….

            a. plastik dan kertas

            b. alumunium dan seng

            c. besi dan aluminium

            d. emas dan perak

12.      Perhatikan gambar berikut!

          

            Berikut dari keempat gambar tersebut yang menunjukkan jika dua magnet didekatkan maka akan saling tolak menolak adalah gambar….

            a. 1 dan 3

            b. 2 dan 3

            c. 1 dan 4

           d. 1, 2, 3, dan 4

13.      Seorang siswa melakukan investigasi untuk menguji kekuatan magnet. Siswa tersebut memiliki beberapa magnet dengan ukuran, bentuk dan massa yang berbeda. Dia menggunakan magnet untuk mengangkat klip logam. Cara mengukur kekuatan magnet melalui investigasi yang benar adalah dengan menghitung ….

            a.   massa magnet yang mengangkat klip logam

            b.   ukuran magnet yang mengangkat klip logam

            c.   jumlah klip logam yang diangkat oleh magnet

            d.   klip logam yang tetap menempel pada magnet

14.      Peralatan berikut yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik adalah….

            a. kipas angin

            b. jam tangan

            c. lampu

            d. kompor

15.      Perhatikan gambar berikut ini!

          

            Arah gerak jarum galvanometer dipengaruhi oleh….

            a. kecepatan gerak magnet

            b. kutub magnet yang dimasukkan

            c. jumlah lilitan

           d. besar medan magnet

16.      Arah garis gaya pada gambar di bawah ini yang benar adalah . . . .

       

17.      Perhatikan gambar di bawah ini!

          

           Sudut yang terbentuk oleh penyimpangan jarum kompas disebut . . . .

a. inklinasi

b. deklinasi

c. aklin

d. isoklin

18.      Arah medan magnet yang benar ditunjukkan oleh gambar di bawah adalah . . . .

       

19.      Perhatikan gambar berikut.

          

           Benda A dapat menarik benda B dan ti dak dapat menarik benda C. Pernyataan berikut benar, kecuali ....

a. benda A sebuah magnet

b. benda B merupakan benda magnetik

c. benda C merupakan benda nonmagnetik

d. benda C merupakan benda feromagnetik

20.      Perhatikan gambar berikut ini.

          

           Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut benar, kecuali ....

a. A kutub utara dan B kutub selatan

b. A kutub selatan dan B kutub utara

c. A dan B kutub selatan

d. A dan B kutub utara

21.      Sebuah kompas diletakkan di bawah kawat lurus berarus listrik, ternyata jarum kompas akan menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa ....

a.    di sekitar magnet jarum pada kompas timbul medan magnet

b.    di sekitar kawat lurus berarus listrik terdapat medan magnet

c.    garis-garis gaya magnet dari magnet jarum kompas ditolak arus listrik

d.    magnet jarum pada kompas menimbulkan arus listrik pada kawat.

22.      Perhatikan gambar berikut.

          

           Arah medan magnet dari kawat lurus berarus listrik di atas yang benar adalah ....

a. I dan II

b. II dan III

c. I dan III

d. II dan IV

23.      Perhatikan gambar berikut.

          

           Pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ....

a. A : kutub selatan

b. B : kutub selatan

c. C : kutub selatan

d. D : kutub utara

24.      Gambar berikut menunjukkan arah garis- garis gaya magnet yang dihasilkan oleh solenoida yang benar adalah ....

          

25.      Perhatikan gambar berikut.

          

           Jika F : gaya Lorentz, B : kuat medan magnet, I : kuat arus listrik menurut aturan tangan kanan berimpit dengan sumbu ....

a. Y

b. –Y

c. –Z

d. X

26.      Kawat berarus listrik berada dalam medan magnet 60 tesla mengalami gaya Lorentz 12 N. Jika kawat itu berada dalam medan magnet 15 tesla, besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah ....

a. 3 N

b. 36 N

c. 48 N

d. 75 N

27.      Berdasarkan gambar elektromagnet, pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ....

          

a.    P : kutub utara dan Q : kutub selatan

b.    kemagnetannya mudah dihilangkan

c.    kutub-kutub magnet yang dihasilkan sulit diubah

d.    kemagnetannya tidak tergantung hambatan lilitan

28.      Arah garis-garis gaya magnet yang tidak benar ditunjukkan pada gambar ....

       

29.      Menurut Oersted, arah medan magnet di sekitar kawat berarus listrik yang benar adalah ....

          

30.      Oersted melakukan eksperimen dengan mendekatkan kawat berarus listrik di dekat magnet, ternyata  jarum magnet bergerak. Dapat disimpulkan bahwa :

           a.    di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet

    b.    di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan listrik

    c.    arah medan magnet tidak ditentukan oleh arah arus listrik

    d.    arah medan magnet searah dengan arah arus listrik

31.      Kelompok alat berikut ini yang bekerja berdasarkan elektromagnet adalah ….

           a. Bel listrik, telepon, kompor listrik

           b. Telepon, galvanometer, relai

           c. Relai, motor listrik, akumulator

           d. Setrika listrik, akumuloator, galvanometer

32.      Besarnya gaya Lorentz yang dialami penghantar berarus listrik di dalam medan magnet ditentukan oleh      beberapa faktor, kecuali ….
a. Besarnya kuat arus

           b. Panjang kawat

           c. Luas penampang kawat

           d. Kuat medan magnet

33.      Sebuah kawat penghantar sepanjang 10 m berarus listrik 2 A yang berada dalam medan magnet 20 Tesla, maka gaya Lorent yang bekerja sebesar ….

           a. 4 N

           b. 40 N

           c. 400 N

           d. 4000 N

34.      Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi elektromagnet......

           1.    Jumlah lilitan pada kumparan                              

           2.    Arah garis gaya magnet

           3.    Kecepatan gerak magnet                                     

           4.    Arah lilitan kawat

           Yang benar dari pernyataan di atas adalah......

           a. 1 dan 3                                   

           b. 1 dan 4                                   

           c. 2 dan 4

           d. 2 dan 3                                   

35.      Perhatikan gambar!

          

           Kumparan A berada di dekat kumparan yang dihubungkan dengan baterai. Arus induksi terjadi di kumparan A jika arus dalam kumparan B.....

           a.    diputus

           b.    dihubungkan 

           c.    dialirkan terus

           d.    diputus dan hubungkan

36.      Sebuah transformator mempunyai kumparan primer dan sekunder dengan jumlah lilitan masing-masing 500 dan 5000 lilitan, dihubungkan dengan jaringan bertegangan arus bolak-balik 220 volt. Besar tegangan keluaran adalah......

           a.  220 volt                            

           b. 1000 volt                          

           c.  2200 volt

           d.  22000 volt

37.      Pada sebuah Transformator jika energi yang masuk 6.000 joule dan energi yang dihasilkan 5.000 joule, maka efesiensinya adalah......

           a.   12,5 %                             

           b.   56 %                  

           c.   65 %                  

           d.   83,3 %

38.      Efesiensinya sebuah trafo 80%. Jika energi yang dihasilkan 4.400 joule, maka energi yang masuk adalah......

           a.   3.500 joule                     

           b.   4.500 juole      

           c.   5.500 joule                     

           d.   6.500 joule

39.      Sebuah transformator dihubungkan dengan tegangan 110 volt yang arusnya 5A. Jika tegangan yang dihasilkan 220 volt dengan arus 2A, efesiensi trafo adalah......

           a.   12,5 %                             

           b.   80%    

           c.   50 %                  

           d.   125 %

40.      Apabila Vp = tegangan primer, Vs = tegangan sekunder, Ip = kuat arus primer dan Is = kuat arus sekunder, maka hubungan yang benar adalah . . . .

          

41.      Magnet yang diam di dalam kumparan tidak menghasilkan GGL induksi karena ….

           a.    dalam kumparan terjadi perubahan fluks magnetic

           b.    dalam kumparan tidak terjadi perubahan fluks magnetik

           c.    dalam kumparan tidak terjadi medan magnet

           d.    di dalam kumparan terjadi kehilangan sifat kemagnetannya

42.      Pernyataan berikut yang tidak benar untuk sebuah trafo adalah ….

           a.    trafo bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik

           b.    perubahan fluks magnetik pada kumparan primer menyebabkan GGL induksi pada kumparan sekunder

           c.    trafo digunakan untuk merubah tegangan AC menjadi lebih tinggi atau lebih rendah

           d.    trafo juga dapat digunakan untuk menaikkan dan menurunkan tegangan DC

43.      Jika jumlah kumparan primer lebih banyak daripada kumparan sekunder, pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ….

           a.    tegangan input lebih besar daripada tegangan output

           b.    kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder

           c.    jenis trafo yang digunakan step up karena kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder

           d.    jenis trafo yang digunakan step down karena kuat arus primer lebih kecil dari pada kuat arus sekunder

44.      Magnet batang yang dilewatkan melalui kumparan kawat, maka arus induksi dalam kumparan paling besar pada saat ....

           a.    magnet digerakkan dengan cepat dan berada dalam kumparan dalam waktu singkat

           b.    magnet digerakkan secara perlahanlahan dan cukup lama berada dalam kumparan

           c.    kutub selatan magnet memasuki kumparan

           d.    kutub utara magnet memasuki kumparan

45.      Daya pada kumparan primer dari sebuah transformator step up adalah 300 watt. Jika daya pada kumparan sekunder 225 watt, efisiensi transformator tersebut adalah ....

           a. 25 %

           b. 30 %

           c. 75 %

           d. 85 %

Essay

--------------------------------------------------------------------

1.    Sebatang magnet dipotong seperti pada gambar di bawah. Tuliskan simbol N dan S pada kotak untuk menunjukkan kutub dari ujung yang dipotong!

       

2.    Gambar berikut menunjukkan jarum kompas dengan label utara dan selatannya. Kompas tersebut diletakkan di dekat sebuah magnet batang seperti gambar di bawah.

       

Gambarkan jarum kompas pada lingkaran di bawah dan beri label kutub utara dan selatannya. Jelaskan jawabanmu menggunakan pengetahuanmu tentang magnet

3.    Gambar berikut menunjukkan apa yang akan terjadi pada tiga magnet ketika ketiga magnet tersebut diletakkan berdekatan pada sebuah pensil. Magnet X dan Y bergerak sampai bersentuhan tapi magnet Y dan Z tetap terpisah.

       

        a.    Jelaskan mengapa magnet X dan Y dapat bersentuhan?

        b.    Jelaskan mengapa magnet Y dan Z tetap terpisah?

4.    Dayu memiliki dua batang logam. Dia tahu batang logam 1 merupakan magnet.

        a.    Bagaimana dia menggunakan batang logam 1 untuk mencari tahu jika batang logam 2 adalah magnet?

        b.    Apa yang seharusnya dia amati jika batang logam 2 merupakan magnet?

5.    Jelaskan bagaimana prinsip kerja kereta maglev!

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/