RENUNGAN ELEKTROMAGNET

RENUNGAN ELEKTROMAGNET


Magnet.... tentu sudah familiar benda tersebut dalam kehidupan kita sehari-hari. Benda lucu, menggemaskan, yang dapat menarik logam besi itu ternyata memegang peranan penting dalam perkembangan teknologi dunia. Tahukah kalian jika listrik PLN yang mengalir ke setiap rumah juga merupakan jasa dari adanya magnet di bumi.

Allah menciptakan magnet menjadi analogi bagi kehidupan manusia, yang dengan fisik sama dengan besi biasa, tetapi mempunyai kekuatan yang luar biasa jika suatu besi mempunyai sifat magnet.

Sifat magnet tercipta pada besi akibat dari arah getaran elektron pita konduksi yang seragam, sehingga terjadi pengkutuban polarisasi pada besi, dengan sifat magnet yang mengumpul di setiap kutub (ujung besi tersebut. Jika digambarkan, arah seragam dari getaran partikel magnet dan partikel besi biasa tersebut, terlihat seolah-olah membentuk arah panah magnet elementer sebagai berikut :

Gerak elektron (arah getaran) pada baris konduksi lintasan elektron pada atom logam memiliki gerak yang acak. Jika gerak arah getaran elektron ini dibuat seragam, maka besi biasa dapat memiliki sifat magnet, yaitu mempunyai medan magnet dengan kekuatan terbesar di setiap kutubnya (ujung besi). Karenanya kita mengenal ada magnet alami (magnet yang sudah mempunyai sifat magnet ketka ditemukan di alam) dan magnet buatan (sifat magnet dibuat atau ditularkan dari magnet lain). 

Sifat magnet dapat ditularkan pada magnet lain dengan cara :

1. menggosok-gosokkan magnet secara searah pada batang besi biasa
2. menginduksi besi biasa dengan magnet, yaitu magnet ditempelkan pada besi dengan jangka waktu yang lama
3. dengan metode elektromagnet, yaitu besi dililit dengan kawat dengan lilitan yang sangat banyak, kemudian kedua ujung kawat dihubungkan dengan baterai.

Semua cara diatas sebenarnya mempunyai tujuan yang sama, yaitu agar arah dari getaran elektron di pita konduksi dari atom besi menjadi searah, dan terjadi pengkutuban di setiap ujung besi. Ketika elektron sudah bergerak rapi dan seragam, maka besi biasa bisa bersifat magnet. 

Sebenarnya kita harus mencontoh sifat magnet dalam keseharian kita, terutama dalam kelompok kerja. Ibaratkan setiap anggota kerja adalah gerak elektron. Jika kita selalu bergerak rapi dalam kelompok, mempunyai visi-misi yang jelas, sehingga semua bergerak dengan tujuan yang sama, mempunyai ritme keja yang sama, hidup teratur dan rapi, selalu tepat waktu..... maka akan timbul kekuatan yang sangat besar dalam diri dan kelompok kerja kita.

Dan juga sifat magnet dapat ditularkan, begitupun dengan sifat baik yang kita miliki, dapat ditularkan pada orang lain , menjadi penyemangat bagi rekan kita, agar menjadi lebih baik.

Semoga kita menjadi pribadi yang selalu bersemangat memperbaiki diri, saling nasihat menasihati dalam kebaikan. (RUD)

PROBLEM SET MAGNET

PROBLEM SET MAGNET

1.       Gambarkan ARAH dan RUMUS dari medan magnet di sekitar kawat berarus pada gambar berikut !
2.       Tentukan besar medan magnet total yang terasa di pusat lingkaran !
3.       Dua kawat sejajar berjarak 6 cm masing-masing dialiri arus 24 A dan 16 A yang arahnya berlawanan. Tentukan jarak medan magnet NOL dari kawat 16 A !
4.       Tentukan besar medan magnet total di titik S !
5.       Sebuah toroida mempunyai 500 lilitan dialiri arus sebesar i. Ternyata medan magnet di pusat lingkaran toroida yang berjari-jari 10 cm sebesar 2,5 x 10-4 Tesla. Maka besarnya i adalah ......
6.       Sebuah elektron (Q = -1,6 x 10-19 C,  m = 9 x 10-31 Kg) bergerak dengan kecepatan 250 m/s ke arah BARAT. Ternyata elektron tersebut memasuki daerah bermedan magnet 600 mili Tesla yang arahnya ke ATAS. Kemanakah arah dan besar gaya magnetnya ? 7.       Hitung pula jarak jari jari putaran elekton tersebut !
8.       Sebuah kawat berarus 5 A berada pada daerah bermedan magnet dengan arah membentuk sudut 53o terhadap arah arus. Jika panjang kawat 100 meter dan besar medan magnet homogen sebesar 15 x 10­-5 Tesla, tentukan besar gaya yang dialami kawat tersebut !
9.       Dua buah kawat sejajar diberi arus masing masing 4 Ampere dan 9 Ampere dengan arah arus sama. Panjang kedua kawat 20 meter berjarak satu dengan lainnya sejauh 5 cm. Tentukan gaya apa yang terjadi di antara kedua kawat ? Tentukan pula besar gaya yang dialami kawat tersebut ?
10.    Sebuah partikel bermuatan 0,01 Coulomb bergerak sejajar dengan kawat berarus 20A. Jika jarak partikel dengan kawat 5 cm, dan partikel tersebut melaju dengan kecepatan 40 m/s, tentukan gaya yang dialami partikel tersebut akibat medan magnet dari kawat berarus !

Problem set dualisme gelombang partikel

PROBLEM SET DUALISME GELOMBANG PARTIKEL DAN RELATIVITAS

berikut ini latihan soal ulangan harian Efek Foto Listrik dan Relativitas, Segera dipelajari untuk ulangan berikutnya.... cekidot !

01.  Frekuensi ambang suatu logam sebesar 8×1014 Hz, dan logam tersebut disinari dengan cahaya yang mempunyai frekuensi 1015 Hz. Jika tetapan Planck = 6,6×10–34 J s, maka energi kinetik foto elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut adalah …Joule
02.  Elektron suatu bahan baru dapat terlepas bila disinari oleh cahaya yang panjang gelombangnya 4400 A. (konstanta Planck 6,6×10–34 J s, cepat rambat cahaya 3×108m/s). a) Berapa besarnya fungsi kerja (wO) bahan tersebut ?(dalam Hz) b) Jika cahaya yang digunakan panjang gelombangnya 3300 A, berapakah energi kinetic maksimum elektron yang lepas ? (dalam Joule)
03.  Grafik di bawah adalah hubungan antara energi kinetik foto elektron dengan frekuensi foton yang dijatuhkan pada logam. Tentukan frekuensi sinar foton yang dijatuhkan pada logam tersebut saat energi kinetiknya 7 eV! (dalam Hz)
04.  Jika konstanta Planck 6,63×10–34J.s dan massa electron = 9 ×10–31 kg, maka supaya eletron bersifat gelombang dengan panjang gelombang 6630 A, elektron tersebut harus bergerak dengan kecepatan … m/s
05.  Sebuah rudal nuklir sepanjang 80 meter ditembakkan dengan laju 0,5c. Oleh pengamat yang diam, rudal tersebut terlihat sepanjang .... meter
06.  Agar massa benda menjadi 4 kali massa diamnya, maka benda tersebut harus digerakkan dengan kecepatan ...............c
07.  Ayunan di SD IT At Takwin mengayun dengan perioda 2,5 detik. Berapakah periodenya jika diukur oleh pengamat di dalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0,5c
08.  Roket X dan Y bergerak mendekati bumi dengan arah yang saling berlawanan. Kecepatan masing-masing roket menurut pengamat di bumi sebesar 0,7c dan 0,5c. Berapa kecepatan roket Y menrut pilot X ?
09.  Energi diam suatu partikel besarnya 5 kali energi kinetiknya. Tentukan kecepatan partikel tersebut !
10.  Sebuah benda mempunyai massa diam sebesar mo. Tentukan momentum benda tersebut jika digerakkan dengan kecepatan 0,6c ! (jawaban : p = .................moc)

LISTRIK STATIS (Tugas Pengamatan)

PENGANTAR LISTRIK STATIS ( PENUGASAN UNTUK SISWA AL BAYAN)

Pada dasarnya semua benda yang "bermuatan" disebut dengan LISTRIK. Maksud dari bermuatan disini adalah benda tersebut mempunyai jumlah electron dan proton yang tidak seimbang.

Jika benda tersebut kelebihan elektron, maka menjadi bermuatan listrik NEGATIF, begitupun sebaliknya, jika benda kekurangan electron maka menjadi bermuatan POSITIF. Besar dari kekurangan atau kelebihan electron yang dimilikinya disebut MUATAN LISTRIK (Q).

dengan nilai Q = N.e

Q : muatan electron (Coulomb)
N : jumlah kelebihan atau kekurangan elektron
e  : muatan satu buah elektron


Setiap benda bermuatan mempunyai MEDAN LISTRIK, yaitu kekuatan dengan jangkauan tertentu untuk mempengaruhi benda lain yang bermuatan. Mempengaruhi ini dalam arti sempit dapat menarik benda yang berbeda jenis muatannya, atau menolak/mendorong benda yang sama jenis muatannya.

Naah... tenaga yang timbul (Force) untuk menarik dan menolak muatan lain itu disebut GAYA LISTRIK.

besaran Medan Listrik digambarkan sebagai berikut :

Sedangkan nilai Gaya listrik digambarkan sebagai berikut :

untuk memahami lebih jauh tentang muatan listrik, medan listrik, dan gaya tarik-menarik listrik, mari kita amati berbagai peristiwa berikut :

A. TUGAS PENGAMATAN
(Tugas untuk siswa Al Bayan, amati berbagai gejala berikut, dengan mengamati fenomena melalui video, penjelasan ensiklopedia ataupun simulasi yang kalian temukan di internet ! tuliskan alamat url setiap media yang diamati)

Amati beberapa gejala berikut dari media yang kalian temukan, lalu jawablah pertanyaan berikut !

1. GEJALA PETIR
    Carilah media yang menjelaskan tentang fenomena petir

• (pertanyaan 1 A) Jelaskan dengan singkat dan jelas bagaimana terjadinya petir ?
• (pertanyaan 1 B) Antara Langit dan Bumi ketika akan terjadi petir, manakah yang bermuatan positif, dan manakah yang bermuatan negatif ?
• (pertanyaan 1 C) Apakah sama fenomena petir dengan fenomena arus listrik ? Jelaskan apabila sama atau berbeda.

2. Menggosok kaca dan plastik dengan kain wol atau rambut
     Carilah media yang menjelaskan percobaan menggosok kaca dan plastic dengan kain wol.

• (pertanyaan 2A) Apa yang akan terjadi jika kita menggosok kaca dengan kain wol?
• (pertanyaan 2B) ketika penggaris plastic digosokkan ke rambut, manakah yang akan kehilangan elektron? jelaskan
• (pertanyaan 2C) Carilah informasi benda-benda apa saja yang mudah melepas elektrron, dan benda-benda apa saja yang mudah menangkap elektron !

3. ELEKTROSKOP (Alat ukur muatan Listrik)
    Carilah media yang menjelaskan tentang elektroskop

• (pertanyaan 3A) jelaskan bagaimana cara kerja elektroskop!
• (pertanyaan 3B) Benda-benda apa sajakah yang dapat diukur muatannya dengan elektroskop ?

4. GAYA DAN MEDAN LISTRIK
    Pelajari tentag penjumlahan Vektor dan Skalar pada besaran-besaran listrik

• (Tugas 4A) Jelaskan apa yang dimaksud dengan gaya listrik, Medan Listrik dan Potensial Listrik ?
• (Tugas 4B) Jelaskan apakah Gaya Listrik,  Medan Listrik dan Potensial Listrik merupakan besaran Vektor (besaran yang mempunyai arah) , atau besaran scalar (besaanyang tidak mempunyai arah?
• (Tugas 4C) Pelajari dan jelaskan bagaimana penjumlahan pada besaran skalar dan besaran vector ! (dasar untuk menyelesaikan perhitungan pada besaran listrik)

Tuliskan pertanyaan-pertanyaan tersebut pada lembar kertas kerja kalian dengan jelas dan rapi.