Pembahasan soal UN 2012
Pembahasan soal UN 2012,,
lihat disini !
Tampilkan postingan dengan label Mkelasxii. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Mkelasxii. Tampilkan semua postingan
Induksi Magnetik Part 1
Gejala kemagnetan dan kelistrikan
berkaitan sangat erat. Sifat kemagnetan tidak hanya ditimbulkan oleh
bahan magnetik, tetapi juga arus listrik. Pada tahun 1819 Oersted (Hans
Christian Oersted, Denmark,1777 – 1851) menemukan bahwa disekitar arus
listrik terdapat medan (induksi) magnet.
Arah penyimpangan kutub Utara magnet jarum pada percobaan Oersted ditentukan dengan kaidah tangan kanan Ampere, Yaitu:
Jika penghantar yang berarus listrik dibentangkan antara magnet jarum
dan tangan kanan, sedangkan arus listrik mengalir dari pergelangan ke
ujung jari maka kutub Utara magnet jarum menyimpang searah ibu jari.
Pada dasarnya membuat magnet dapat
dilakukan dengan cara menyearahkan magnet-magnet elementernya sehingga
teratur dan menunjuk pada satu arah.
Ada 3 cara membuat magnet, yaitu:
- Mengalirkan arus listrik searah pada kawat yang dililitkan pada sebatang besi, magnet yang dihasilkan biasanya disebut dengan magnet listrik atau elektromagnet
- Menggosok besi atau baja dalam satu arah menggunakan sebuah magnet batang. Kutub magnet yang dihasilkan selalu berlawanan dengan kutub magnet penggosoknya.
- Induksi magnet, yaitu ketika batang besi atau baja menjadi magnet akibat sebuah magnet kuat yang berada di dekatnya (tanpa menyentuh).
Garis
gaya magnet (spektrum magnetik) merupakan garis khayal yang merupakan
lintasan kutub utara magnet-magnet kecil apabila dapat bergerak bebas, memancar dari kutub utara ke kutub selatan, berbentuk radial dan tidak pernah berpotongan.
Kuat medan magnetik disuatu titik adalah gaya magnetik yang dialami tiap satu-satuan kuat kutub magnet utara di suatu titik yang berada di dalam medan magnetik magnet lain.Kuat medan magnetik yang disebabkan oleh arus listrik disebut dengan induksi magnetik
Kaidah Tangan Kanan
Digunakan untuk menentukan arah induksi magnet yang disebabkan oleh arus listrik. “Jika
kita menggenggam penghantar berarus listrik dengan tangan kanan, maka
ibu jari menunjukkan arah arus listrik dan keempat jari lainnya
menunjukkan arah putaran garis-garis gaya magnet”
Koordinat Kartesian Tiga Dimensi
Untuk mempermudah memahami arah induksi magnetik digunakan ketentuan berikut: Jika
Posisi Kita menghadap ke bidang kertas ini.
Tentukan dan gambarkan arah induksi magnet dari seutas kawat lurus
-
Disebelah kanan kawat berarus listrik yang arah arus nya ke utara
-
Disebelah kanan kawat berarus listrik yang arah arusnya ke atas
-
Disebelah atas kawat berarus listrik yang arah arusnya ke arah barat
-
Disebelah selatan kawat berarus listrik yang arah arusnya ke atas
-
Disebelah kanan kawat berarus listrik yang arah arusnya ke selatan
-
Disebelah bawah kawat berarus listrik yang arah arusnya ke kanan
Medan Magnet
Medan magnet, dalam ilmu Fisika, adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum
dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi
oleh dirinya sendiri seperti arus listrik; inilah yang menyebabkan medan
magnet dari ferromagnet "permanen"). Sebuah medan magnet adalah medan
vektor: yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang
dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan
arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.
Hasil kerja Maxwell
telah banyak menyatukan listrik statis dengan kemagnetan, yang
menghasilkan sekumpulan empat persamaan mengenai kedua medan tersebut.
Namun, berdasarkan rumus Maxwell, masih terdapat dua medan yang berbeda
yang menjelaskan gejala yang berbeda. Einsteinlah yang berhasil menunjukkannya dengan relativitas khusus, bahwa medan listrik dan medan magnet adalah dua aspek dari hal yang sama (tensor tingkat 2), dan seorang pengamat bisa merasakan gaya magnet di mana seorang pengamat bergerak hanya merasakan gaya elektrostatik.
Jadi, dengan menggunakan relativitas khusus, gaya magnet adalah wujud
gaya elektrostatik dari muatan listrik yang bergerak, dan bisa
diprakirakan dari pengetahuan tentang gaya elektrostatik dan gerakan
muatan tersebut (relatif terhadap seorang pengamat).
Apa pengertian Listrik Statis?
Listrik statis adalah fenomena kelistrikan dimana muatan listriknya tidak bergerak. Dalam pembahasan mengenai listrik statis ini tidak membahas mengenai aliran muatan listrik. Namun
yang menjadi pokok bahasan adalah interaksi antar muatan dan
fenomena-fenomena yang disebabkan oleh adanya muatan listrik tersebut.
Contohnya petir.
Petir di atas kota Piracibaba, Brasil
Petir atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan biasanya disebut kilat yang beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar sering disebut Guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.
Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.
Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi
atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia
bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan
berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul
pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif
berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan
bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif
(elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai
kesetimbangan.
Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui
elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.
Materi gelombang transversal
GELOMBANG TRANSVERSAL
Gelombang, Jika kita berbicara masalah gelombang maka yang dibahas
pertama kali pastilah macam-macam dari gelombang itu sendiri. Adapun
macam-macam dari gelombang itu sendiri adalah gelombang transversal,
gelombang longitudinal, gelombang stationer, gelombang elektromagnetik,
dan masih banyak lagi yang lain.
Pada permasalahan kali ini, kita akan membahas tentang gelombang
transversal. Sebelum kita membahas apa itu gelombang transversal, kita
harus mengetahui terlebih dulu arti dari gelombang. Gelombang adalah
bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Gelombang terjadi
karena adanya usikan yang merambat. Menurut konsep fisika, cerminan
gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi,
gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti pemindahan
massa medium.
Nah sekarang kita membahas apa itu gelombang transversal. Gelombang
transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus arah
getarannya ( usikannya ).
Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini :
Contoh gelombang transversal :
- getaran sinar gitas yang dipetik
- getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu ujungnya
Pada gelombang transversal, satu panjang gelombang terdiri atas 3
simpul dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang
berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ (lambda).
Sedangkan cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh
gelombang dalam satu sekon. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v dan satuannya m/s atau m s-1. Hubungan v,f,λ, dan T adalah :
λ = v.T
λ = v/f
v = λ.f
dengan,
λ = panjang gelombang , satuannya meter ( m )
v = kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms-1 )
T = periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s )
f = frekuensi gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s-1 )
Pemantulan dari suatu gelombang terjadi jika gelombang melalui suatu
rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut
akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari
gelombang.
Electric Motor
Motor listrik merupakan sebuah
perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi
mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller
pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll.
Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin)
dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya
industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70%
beban listrik total di industri.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama :
1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya
2.
Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah
lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan
magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
3. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
3. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.
4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
JENIS MOTOR LISTRIK
Motor DC
Motor
arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak
langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan
khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan
yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.
Motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
Kutub medan. Secara
sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan
perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner
dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan.
Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub
selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara
kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau
lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet
menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur
medan.
Dinamo. Bila arus masuk
menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang
berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban.
Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet
yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet
berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah
kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
Commutator. Komponen ini
terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan
arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam
transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah
sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan
daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
1. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
2. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
2. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor AC
Motor arus bolak-balik
menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur pada
rentang waktu tertentu. Motor listrik memiliki dua buah bagian dasar
listrik: "stator" dan "rotor" . Stator merupakan komponen listrik
statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as
motor.
Keuntungan utama motor DC
terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit
dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi
dengan penggerak frekuensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan
sekaligus menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang
paling populer di industri karena kehandalannya dan lebih mudah
perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya setengah atau
kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya
terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).
Kita juga dapat membuat motor listrik sederhana dengan mengikuti langkah-langkah berikut:
step 1Making the Coil
1. Use an AA size battery to make the coil with 2 long ends.
- No. of coils is appoximately 7 coils. (you can trial and error)
- Only remove 1 side of the wire (on both ends), so that it acts like a commutator
1. Use a single coil sire and twist it into a loop.
- make sure the loop is hanging down, to ensure contact between the expose srea of the copper wire.
- I am using aonly a 2V dry fitt battery
step 3Magnet
1. Use a strong Magnet (Alnico) to create the magnetic field.
2. Make sure the coil is near enough to experience the field.
*You can see the coil attracted to the magnet.
3. Turn the handle of the coil to start rotation.
Tekanan
Volum dari sebuah gelembung udara meningkat sebelas kali saat
gelembung naik dari dasar sebuah danau ke permukaan. Berapakah kedalaman danau
jika tekanan udara luar 105 N/m2 ?
