Pedulikah anda dengan Energi Listrik? Bagaimana membangkitkannya Fisika XII Sekolah Menengah Atas BATAL

Induksi Elektromagnet Induksi Faraday dan Hukum Lenz STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR INDIKATOR MATERI CONTOH SOAL KEMBALI SOAL FISIKA SMA XII Ref

STANDAR KOMPETENSI Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah produk teknologi FISIKA SMA XII

KOMPETENSI DASAR Memformulasikan konsep induksi Faraday dan arus bolak-balik serta penerapannya FISIKA SMA XII

INDIKATOR 1. Siswa dapat melakukan kegiatan untuk mengamati timbulnya listrik menurut konsep Faraday. 2. Siswa dapat menjelaskan bahwa listrik tidak timbul ketika diantara magnet dan kumparan tidak ada yang bergerak. 3. Siswa dapat melakukan kegiatan untuk menunjukkan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi besar atau kecilnya listrik yang timbul. 4. Siswa dapat melakukan kegiatan untuk menunjukkan adanya perubahan arah arus listrik agar bersesuaian dengan Hukum Lenz. FISIKA SMA XII

MATERI 1 Perhatikan rangkaian alat disamping ! Nama alat yang dirangkai adalah : 1. Galvano meter (jarum penunjuknya dapat bergerak kekiri dan ke kanan) 2. Kumparan (Solenoida) 3. Kabel Lakukan kegiatan untuk menunjukkan adanya listrik ( jarum galvano bergerak / menyimpang) dengan menambahkan satu alat lagi yaitu magnet berbentuk batang. FISIKA SMA XII

MATERI 2 Magnet batang Setiap anda melakukan interaksi antar alat, amatilah jarum galvano meter (diam, bergerak ke kiri, atau bergerak ke kanan, nilai simpangannya ). Catat hasil pengamatan anda. FISIKA SMA XII

MATERI 3 Setelah melakukan kegiatan, jawablah pertanyaan berikut ini : 1.Interaksi antar alat apa saja yang dapat menghasilkan listrik ? 2.Hal apa saja yang dapat menyebabkan ada atau tidaknya listrik (pengamatan pada jarum penunjuk galvano meter) 3.Apa yang anda amati bila melakukan kegiatan dengan menambahkan jumlah magnet batang (misalnya: 2 buah magnet batang diikat jadi satu). 4.Bila anda melakukan kegiatan dengan mengubah kecepatan gerakan, apa yang teramati olehmu ?

MATERI 4 4. Bila tersedia lebih dari 1 macam solenoida yang berbeda jumlah lilitannya, lakukan kegiatan dengan mengganti solenida, catatlah hasil pengamatanmu ! 5. Nyatakanlah semua hasil pengamatan dalam bentuk tabel. (Bentuk tabel dapat anda sesuaikan dengan hasil pengamatanmu) 6. Kemudian susunlah kesimpulanmu ! FISIKA SMA XII

MATERI 5 Tabel : Hasil Pengamatan No Kegiatan Hasil Pengamatan (simpangan jarum) nolkecilbesar 1. Mendekatkan 1 buah magnet 2.………… … FISIKA SMA XII

MATERI 6 Sesuaikah kesimpulanmu dengan penyataan berikut ini : 1.Besarnya listrik yang timbul sebanding dengan besarnya kuat medan magnet (jumlah magnet) 2.Besarnya listrik yang timbul sebanding dengan jumlah lilitan pada solenoida 3.Besarnya listrik yang timbul sebanding dengan kecepatan anda menggerakkan magnet batang. 4.Berganti-gantinya arah simpangan jarum galvanometer bersesuaian dengan Hukum Lenz. FISIKA SMA XII

MATERI 7 Secara matematis konsep Faraday yang telah anda lakukan dapat dinyatakan sebagai berikut : ε = B.l.v.sin α atau ε = N. (ΔФ/ Δt) dengan Ф = B.A ε = Gaya gerak listrik (volt) B = Kuat medan magnet (Tesla) l =panjang kawal (m) bersesuaian dengan N v = kecepatan gerak penghantar atau magnet (m/s) t = selang waktu (s) A = luas penampang (m 2 ) N = jumlah lilitan solenoida Ф = fluks magnet (weber) FISIKA SMA XII

MATERI 8 ************************** X Y A B Ketika penghantar XY digerakkan ke kiri ke kanan (bolak-balik), maka loop yang terbentuk antara kawat berbentuk U dengan kawat PQ membentuk bidang yang luasnya berubah-ubah (A), sehingga Ф juga berubah (Ф=B.A), walaupun B tetap. Sehingga pada ujung kawat U atau pada X dan Y terdapat beda potensial (V) sebesar B.l.v.sinα ( α sudut antara kawat AB dengan normal bidang yang ditembus garis gaya magnet) * adalah gambar garis gaya magnet yang arahnya keluar dari bidang gambar. FISIKA SMA XII

CONTOH SOAL 1. Sepotong kawat penghantar lurus yang panjangnya 2 m digerakkan tegak lurus memotong medan magnet yang besarnya 10 Tesla dengan kelajuan 10 m/s. Hitunglah besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung penghantar tersebut. Penyelesian : Data-data : l = 2 m, B = 10 Tesla, v = 10 m/s, α = 90 Ditanyakan : ε Jawaban : ε = B. l. v. sin α = 10 x 2 x 10 x 1 = 200 volt LANJUT…. Kembali FISIKA SMA XII

CONTOH SOAL 2. Sebuah solenoida yang terdiri dari 100 lilitan dilingkupi fluks magnet yang berubah 10 Tesla tiap 2 detik. Hitunglah besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung penghantar tersebut. Penyelesian : Data-data : N = 100, ΔФ = 10 Tesla, Δt = 2 s Ditanyakan : ε Jawaban : ε = N. ΔФ / Δt = 100 x (10/2) = 500 volt Kembali FISIKA SMA XII

SOAL LATIHAN 1. Sepotong kawat penghantar lurus yang panjangnya 1 m digerakkan memotong medan magnet yang besarnya 20 Tesla dengan kelajuan 100 m/s yang mana arah medan magnet membentuk sudut 30˚ dengan kawat. Hitunglah besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung penghantar tersebut. 2. Sebuah solenoida yang terdiri dari 1000 lilitan dilingkupi fluks magnet yang berubah dari 10 Tesla menjadi 150 tiap 2 detik. Hitunglah besarnya ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung penghantar tersebut. FISIKA SMA XII

TUGAS 1. Lakukanlah kegiatan di laboratorium untuk mengamati timbulnya ggl listrik 2. Lakukanlah kegiatan di laboratorium untuk mengamati adanya perbedaan arah jarum penunjuk galvanometer ketika arah gerakan magnet atau kumparan diubah- ubah. 3. Ulangi kegiatan 2 dengan cara menambah magnet batangnya, nyatakan kesimpulanmu. 4. Ulangi kegiatan 2 dengan cara menambah magnet batangnya, nyatakan kesimpulanmu. FISIKA SMA XII

SUB MATERI MATERI 1 MATERI 2 MATERI 3 MATERI 4 MATERI 5 MATERI 6 MATERI 7 MATERI 8 FISIKA SMA XII Hukum Faraday Hukum Lenz

HUKUM FARADAY FISIKA SMA XII “Besarnya gaya gerak listrik (ggl) yang timbul pada ujung-ujung penghantar (kumparan) sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang melingkupi penghantar (kumparan) tersebut.”

HUKUM LENZ FISIKA SMA XII “Arah arus listrik induksi adalah sedemikian rupa sehingga menghasilkan medan magnet yang melawan penyebabnya”

REFERENSI FISIKA SMA XII Gambar rangkaian galvano meter merupakan hasil download dari website