Your SlideShare is downloading. ×
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Materi fisika 9 Semester ganjil dan genap

22,031

Published on

Published in: Education
10 Comments
47 Likes
Statistics
Notes
  • Tombol downloadnya ebook ini disetting disable ama yang punya di atas, pakai internet sekencang apapun tetap ga bisa didownload..... kalau mau berbagi, ya berbagilah. Jangan suruh orang mendownload tp file downloadnya dimatikan.
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • @mustahal gimana downloadnya bang
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • bagaimana cara dowload nya bos..
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Permisi =)) Salam..
    Saya mau download file yang sangat berguna ini untuk materi disekolah, tapi pilihan 'save' tidak muncul ? Mohon bantuannya dan Terima Kasih :)
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • @mustahal kalo langsung dikirim ke email kan bisa?g perlu di sava
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total Views
22,031
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
38
Comments
10
Likes
47
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. PENASEHAT : Puji syukur senantiasa kami panjatkan kepada Drs. H. Mu’ad, SE, MM, M.Pd Allah SWT, karena atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan Materi & PEMBINA : soal Latihan FISIKA Kelas IX Semester Ganjil dan Ketua MKKS Kab. Lamongan Semester Genap Tahun Pelajaran 2010/2011 SMP Negeri se Kabupaten Lamongan dengan baik. PENELAAH : Kami berupaya bersama-sama seluruh guru H. M. Ubaidillah M, M.Pd bidang studi FISIKA di Kabupaten Lamongan memecahkan hambatan dalam pengajaran di REDAKSI PELAKSANA : sekolah dengan menyusun bahan perlengkapan ajar Suwignyo, SE sejenis materi dan latihan soal ini, mudah-mudahan sedikit membantu kesulitan tersebut. TEAM PENULIS NASKAH : Bahan ajar ini merupakan bahan pelengkap ajar Mudzakkir, S.Pd yang disesuaikan dengan Kurikulum Tingkat Satuan Nuraji, SPd. Pendidikan tahun 2006 (KTSP). Berdasarkan kondisi Suja’i, S.Pd di lapangan model pelengkap ajar seperti ini sangat Widi Sasmito, S.Pd membantu baik oleh guru lebih-lebih oleh siswa, Hendang Sunu Wibawani, SPd. mengingat materi ajar yang sangat padat dengan keterbatasan waktu dan sarana pembelajaran di TEAM EDITING sekolah juga belum memadai. Musyawarah Guru Mata Pelajaran Bahan ajar ini disusun dengan mengedepankan (MGMP) Fisika SMP Negeri berbagai aspek belajar siswa yang baru "student Kabupaten Lamongan oriented" yaitu belajar berpusat pada siswa dengan langkah-langkah : DESIGN GRAFIS / ILLUSTRATOR : Pemilihan materi pokok ajar (materi essensial) Merry Sulistyowati, S.Pd Bentuk pelatihan bervariasi penggunaan media Dariyat Mono M pembelajaran. Moh. Zaed Evaluasi dan pengayaan yang terukur. Semoga bahan ajar ini dapat meningkatkan SETTING / LAY OUT : motivasi belajar siswa dan dapat meningkatkan PENERBIT DAN Husni Murtadlo PERCETAKAN prestasi belajarnya. Moch. Arief Sulistiono Ahmad Muklisin Wassalamualaikum Wr. Wb. Lamongan, Juli 2010 CV. KARYA PUSTAKA MANDIRI Ds. Puter, RT 3/1 Kembangbahu Lamongan Telp. (0322) 7709612, 08121795468 TEAM PENULIS MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 1
  • 2. LISTRIK STATIS Standar Kompetensi : 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sahari-hari Kompetensi Dasar : 3.1 Mendeskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala-gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupan sehari-hari Ringkasan Materi Listrik merupakan hal biasa untuk kehidupan kita sehari-hari. Hampir semua orang sudah memanfaatkan listrik untuk rumah tangga, industri, dan sebagainya. Tetapi apakah listrik itu? Dari manakah listrik itu berasal? Oleh karena listrik sangat berguna, Kita perlu mempelajarinya. Listrik kita bagi menjadi dua, yaitu listrik statis dan dinamis. Pada listrik statis, kita akan mempelajari tentang listrik dalam keadaan diam atau tidak berpindah. Kita juga akan mempelajari apa listrik itu, bagaimana sifat-sifatnya, dan apakah energi listrik dalam keadaan diam. Dalam listrik dinamis kita akan mempelajari tentang listrik dalam keadaan bergerak atau mengalir. MUATAN LISTRIK Cara memberi muatan listrik pada benda ada tiga : 1. Dengan cara digosok 2. Dengan cara disentuh 3. Dengan cara Induksi Untuk lebih memahami tentang listrik, marilah kita kerjakan kegiatan berikut, KEGIATAN 1 A. Tujuan : Memberi muatan listrik dengan cara digosok dan Menyelidiki sifat muatan listrik B. Landasan teori : Batang plastik jika digosok dengan kain wol, maka batang plastik bermuatan listrik negatif karena kelebihan elektron yang berasal dari elektron kain wol. Batang plexiglass atau kaca digosok dengan kain wol atau sutera, maka batang plexiglass atau kaca bermuatan listrik positif karena kekurangan elektron yang pindah ke kain wol atau sutera. C. Alat / bahan Yang Digunakan : No. No. Alat / bahan Jml Alat / bahan Jml Katalog Katalog FME 51.01 Dasar Statif 1 FLS 20.40 Batang PVC 2 FME 51.02 Kaki Statif 1 FLS 20.41 Batang plexiglass 2 FME 51.03 Batang Statif Pendek 1 KST 36 Boss-head 1 FME 51.04 Batang Statif panjang 1 KST 34 Klem universal 1 FME 51.08 Tali Nilon 1 - Kain wol - D. Persiapan percobaan : Keterangan a. Persiapkan peralatan sesuai daftar alat /bahan b. Rakit statif seperti gambar c. Pasang boss-head dan klem universal pada Batang plastik PVC Batang statif panjang d. Gantungkan batang plastik PVC dengan Menggunakan tali nilon pada klem Universal. 2 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 3. E. Langkah-langkah percobaan 1. Gosok batang plastik PVC (warna abu-abu) yang tergantung dengan kain wol sehingga agak hangat (gosok dengan satu arah) 2. Lakukan hal yang sama pada batang plastik PVC lainnya 3. Kemudian dekatkan ujung-ujung kedua batang plastik PVC tersebut ( jangan bnersentuhan ), amati apa yang terjadi 4. Isi hasil pengamatan pada tabel hasil pengamtan 5. Lakukan langkah 1 s/d 4 tetapi menggunakan batang plastik PVC dengan batang plexiglass 6. Lakukan langkah 1 s/d 4 tetapi menggunakan batang plexiglass dengan batang plexiglass F. Hasil Pengamatan (Isi tabel dengan tanda ” √ ”) Batang Hasil pengamatan Yang digantung Yang didekatkan Tarik-menarik Tolak-menolak PVC PVC .... .... PVC Plexiglass .... .... Plexiglass Plexiglass .... .... G. Kesimpulan 1. Muatan yang sejenis akan ....................................................................................................................................... 2. Muatan yang berlainan akan .................................................................................................................................. Sifat-sifat Muatan Listrik 1. Menarik benda-benda yang ringan 2. Ada dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif 3. Muatan sejenis saling tolak-menolak, muatan tidak sejenis saling tarik menarik. Hukum Coulomb Besarnya gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antara dua benda yang bermuatan listrik sebanding dengan besarnya muatan masing-masing benda, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda itu, dan dipengarui oleh antar zat atau mediumnya. F = k Q1.Q2 r2 F = gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak (Newton) Q = muatan benda itu (coulomb) r = jarak antara kedua benda (meter) k = konstanta (tetapan pembanding 9 x 109) 1 coulomb = 106 mikrocoulomb 1 coulomb = 3 x 109 stat coulomb Percobaan coulomb ini menggunakan alat yang disebut neraca puntir. Contoh soal: 1. Hitunglah besarnya gaya antara muatan +50 µC dengan muatan +20 µC di udara jika jarak antara kedua muatan itu 5 cm? Diketahui : Q1 = +50 µC = +5 x 10 -5 C Q1 = +20 µC = +2 x 10 -5 C r = 5 cm = 5 x 10 -2 m Ditanya : F ...? Q1.Q2 Jawab : F = k r2 F = 9.109 (5 x 10 -5 . 2 x 10 -5) (5 x 10 -2 )2 3 F = 3,6 .10 N MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 3
  • 4. 2. Dua buah muatan listrik Q 1 dan Q2 terpisah sejauh r saling tolak-menolak sebesar F, jika kedua muatan dipisahkan sejauh 3 r berapa gaya tolak menolak kedua muatan tersebut ? Diketahui : Q1 = Q1 Q2 = Q2 r2 = 3r Ditanya : F2 ...? Jawab : Q1.Q2 Q 1 . Q2 Q1 . Q2 F =k 2 F2 = k ------------ F2 = k ----------------- F2 = 1/9 F r r 22 9 r2 Medan Listrik Besar gaya yang dialami oleh muatan +1 coulomb pada sebuah titik di dalam medan listrik disebut kuat medan listrik. Jadi muatan benda itu adalah Q1 = Q coulomb, maka muatan Q2 = +1 coulomb akan mendapat gaya sebesar. Q1.Q2 k Q1 kQ F/Q = k r2 = r2 = r2 Q E = k Q/ r2 E = Kuat medan listrik ( N/C ) Arah kuat medan listrik tergantung jenis muatannya. Untuk muatan positif, kuat medan menjauhi muatannya, sedang untuk muatan negatif menuju muatannya. A Keterangan: A = Bola tembaga C B = Batang Tembaga B C = Isolator D D = Bola Kaca (Botol kaca) E = Foil (timah Putih) E Elektroskop adalah alat untuk membuat percobaan-percobaan listrik statis. Alat ini terdiri dari sebuah bola kaca yang di dalamnya dimasukkan sebatang tembaga. Di ujung tembaga itu di pasang dua keping timah putih tipis yang disebut foil. Antara botol dan batang tembaga dipasang isolator (karet). KEGIATAN 2 A. Tujuan: Plastik belum Plastik sesudah Melihat cara kerja elektroskop digosok digosok B. Alat dan bahan: 1. Elektroskop lengkap 2. Plastik (penggaris atau sampul) 3. Kain wol atau kain tebal C. Urutan Kerja: 1. Peganglah bola tembaga pada elektroskop supaya menjadi netral, foil harus dalam keadaan tertutup. 2. Tempelkan penggaris atau sampul plastik pada pola tembaga elektroskop perhatikan keadaan foil elektroskop. 3. Sekarang gosoklah plastik dengan wol atau kain tebal. Setelah beberapa saat tempelkan plastik itu pada bola tembaga elektroskop. Perhatikan keadaan foil. 4. Netralkan lagi elektroskop, kemudian ulangi lagi kegiatan 3 tetapi menggosoknya lebih lama. Bandingkan keadaan foil dengan langkah 3. 4 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 5. D. Kesimpulan: 1. Bagaimana keadaan foil elektroskop saat ditempati plastik yang belum digosok? Mengapa demikian? 2. Bagaimana keadaan foil elektroskop pada saat ditempati plastik yang sudah digosok? Mengapa demikian? 3. Bagaimana keadaan foil elektroskop pada langkah ke-4 dibanding keadaan pada langkah ke-3? 4. Buatlah kesimpulan dalam sebuah laporan kegiatan! ......................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................... POTENSIAL LISTRIK Energi potensial listrik disuatu titik dalam medan listrik adalah besarnya usaha membawa muatan listrik +1 coulomb dari tempat yang jauh tak terhingga ke titik atau energi yang dimiliki oleh benda bermuatan listrik di dalam V = Q/C VA=k.Q/r VA = energi potensial di titik A (volt) k = konstanta atau tetapan perbandingan (9 x 109) Q = muatan listrik C (coulomb) V = potensial listrik (volt) r = jarak A muatan Q (meter) C = kapasitas listrik (farad) Jadi, potensial listrik suatu benda bermuatan sebanding dengan banyaknya muatan dan berbanding terbalik dengan kapasitasnya. Contoh soal: Berapakah energi potensial listrik di sebuah titik yang berjarak10 cm dari muatan listrik + 5 C ? Diketahui : Q = 5 C r = 10 cm = 0,1 m Ditanya : V ? Jawab : V = k..Q r = 9 x 109 .5 0,1 = 4,5x 10 11 volt KEGIATAN 3 Membuat Elektrsopkop sederhana Sediakan botol bekas selai atau sejenisnya, kawat tembaga yang tebal (dapat diperoleh dari kabel listrik yang besar), sumbat karet untuk tutup botol itu dan aluminium foil (dapat diambil dari bungkus rokok). Bersihkan botol dan keringkan.Tusuklah sumbat dengan kawat tembaga dan pada ujung kawar yang berada dalam botol disolder 2 keping aluminium foil yang tipis. Pasang sumbat pada botol dan jadilah elektroskop. Cobalah elektroskop buatanmu. LATIHAN 1 A. Bubuhkan huruf B untuk pernyataan yang benar atau huruf S untuk pernyataan yang salah dari soal-soal berikut! 1. Bagian atom yang bermuatan listrik positif disebut proton ( ) 2. Suatu benda bermuatan positif berarti memiliki kelebihan neutron. ( ) 3. Satuan muatan listrik dalam SI adalah ohm. ( ) 4. Sebuah benda memiliki 7 proton, 9 neutron, dan 7 elektron. Benda tersebut bermuatan positif. ( ) 5. Apabila proton didekatkan dengan proton maka yang terjadi adalah tolak menolak ( ) B. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Susunan atom terdiri dari .... a. inti, proton, dan electron MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 5
  • 6. b. inti atom yang di dalam terdapat proton dan neutron, serta elektron yang mengelilingi inti c. inti atom yang di dalamnya terdapat elektron dan proton, serta netron yang mengelilingi inti d. inti atom yang di dalamnya terdapat elektron dan netron, serta proton yang mengelilingi inti 2. Bagian atom yang bermuatan listrik negatif disebut .... a. inti b. elektron c. netron d. proton 3. Bagian atom yang bermuatan listrik positif disebut .... a. elektron b. inti c. proton d. netron 4. Bagian atom yang tidak bermuatan listrik disebut .... a. elektron b. proton c. netral d. Netron 5. Jumlah penggabungan proton dan net-atom disebut .... a. nomor atom b. nomor massa atom c. bilangan atom d. bilangan inti atom 6. Terdapat teori: 1. Elektron suatu atom dapat meninggalkan atom 2. Elektron suatu atom dapat bergabung ke atom lain 3. Proton dapat meninggalkan atom 4. Atom yang kelebihan elektron akan bermuatan listrik negatif 5. Atom yang kekurangan elektron akan bermuatan listrik positif Maka pernyataan yang tepat tentang teori atom itu adalah .... a. 1-2-3-4-5 b. 1 -2-4-5 c. 2-3-4-5 d. 1-3-4-5 7. Benda netral dapat bermuatan listrik jika mengalami .... a. penambahan elektron c. penambahan dan pengurangan elektron b. pengurangan elektron d. penambahan dan pengurangan proton 8. Model atom di bawah ini terdiri atas .... a. 3 elektron, 3 proton, 3 netron c. 2 elektron, 3 proton, 6 netron b. 3 elektron, 3 proton, 6 netron d. 3 proton, 6 netron, 6 netral 9. Jumlah elektron pada suatu atom disebut .... a. nomor atom b. nomor massa atom c. bilangan atom d. bilangan inti atom 10. Nomor atom dan massa atom berdasarkan model atom di bawah ini adalah ... a. 2 dan 4 c. 4 dan 1 b. 2 dan 6 d. 4 dan 2 11. Cara memberi muatan listrik seperti berikut, Manakah yang tidak termasuk? a. menggosokkan penggaris plastik ke kain wol dapat menarik sobekan kertas. b. menggosokkan kaca ke kain sutera. c. menggosokkan ebonit ke wol. d. menggosokkan kawat ke listrik. 12. Sebuah penggaris plastik digosokkan akan bermuatan listrik negatif, karena ... a. muatan elektron pada plastik pindah ke kain wol c. muatan positif dari kain wol pindah ke plastik b. muatan positif dari plastik pindah ke kain wol d. muatan elektron dari kain wol pindah ke plastik 13. Sepotong kaca digosokkan ke kain sutera bermuatan listrik positif, karena .... a. muatan elektron dari sutera pindah ke kaca c. muatan positif dari kaca pindah ke sutera b. muatan elektron dari kaca pindah ke sutera d. muatan positif dari sutera pindah ke kaca 14. Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif digosokkan dengan wol, karena .... a. muatan positif dari ebonit pindah ke kain wol c. muatan positif dari wol pindah ke ebonit b. elektron dari wol pindah ke ebonite d. elektron dari ebonit pindah ke wol 15. Benda yang bermuatan listrik negatif bila dihubungkan dengan bumi akan netral, karena.... a. elektron dari bumi pindah ke benda c. elektron dari benda pindah ke bumi b. muatan positif mengalir dari bumi ke benda d. muatan positif dari benda pindah ke bumi 16. nteraksi antar muatan listrik yang akan tolak menolak terjadi pada .... a. mistar plastik yang telah digosok dengan kain wol terhadap ebonit yang telah digosok kain wol. b. mistar plastik yang telah digosok kain wol terhadap kaca yang telah digosok kain sutera 6 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 7. c. ebonit yang telah digosok kain wol terhadap kaca yang digosok kain sutera. d. ebonit yang telah digosok kain wol terhadap benda lain yang bermuatan positif 17. Perhatikan gambar interaksi muatan listrik! Interaksi muatan listrik itu... a. netral b. tolak menolak c. tank menarik Penggaris plastik Kaca d. tidak bermuatan 18. Besarnya gaya tolak menolak atau tarik menarik dua muatan listrik adalah .... a. berbanding terbalik dengan besarnya muatan-muatan itu. b. berbanding lurus dengan besarnya muatan masing-masing. c. berbanding terbalik dengan massa bendanya. d. berbanding lurus dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. 19. Untuk menentukan besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua muatan listrik dapat menggunakan rumus hukum Coulomb, yaitu .... Q2 Q2 Q1Q2 Q1Q2 F= 2 a. F = r b. r c. F = K r d. F = K r 2 20. Dua buah benda masing-masing bermuatan listrik + 4 x 10-9 coulomb dan + 9 x 10-9 coulomb, terpisah Sejauh 2cm. Apabila k = 9x 109N.m2/C2, maka gaya tolak menolak ke dua benda itu adalah .... a. 8,1 xl0-6 N b. 8,1 x10-5 N c. 8,1 x10-4 N d. 8,1 x10-3 N -9 -9 21. Dua buah benda masing-masing bermuatan listrik -8 x 10 C dan + 6 x 10 C berada pada jarak 4 cm satu sama lain. Jika k = 9 x 109 N.m2 /C2, maka besar gaya tolak atau gaya tarik kedua benda itu adalah .... a. 2,7x10-4 N b. 1,4x10 -8 N c. 1,2x10 -8 N d. 4,8x10-9N 22. Dua buah benda masing-masing bermuatan listrik negatif, kemudian didekati benda netral sehingga benda netral yang berdekatan menjadi bermuatan positif. Peristiwa itu disebut ..... a. netrafisasi c interaksi muatan listrik b. induksi listrik d. ionisasi 23. Alat untuk mengetahui benda bermuatan listrik atau tidak dan untuk mengetahui jenis muatan listrik disebut .... a. termoskop b. oskiloskop c. elektroskop d. episkop 24. Bila elektroskop didekati benda bermuatan negatif, maka tahap-tahap yang terjadi .... (tanda  = kejadian berikutnya) a. elektroskop mengalami perpisahan muatan  daun elektroskop bermuatan negatif  daun elektroskop mekar b. elektroskop mengalami perpisahan muatan  daun eiektroskop bermuatan positif  daun elektroskop mekar c. elektroskop mengalami perpisahan muatan  daun elektroskop netral  daun elektroskop mekar d. elektroskop mengaiami perpisahan muatan  daun elektroskop netral  daun elektroskop tidak mekar 25. Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positif? a. b. c. d. 26. Elektroskop yang kedudukan muatannya betul adalah ... a. b. c. d. 27. Gambar yang tepat untuk menyatakan medan listrik melafui garis-garis gaya listriknya adalah .... a. c. b. d. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 7
  • 8. 28. Yang dimaksud dengan energi potensial listrik ialah energi yang timbul dalam penghantar, karena adanya .... a. tarik menarik antara muatan tak sejenis c energi yang memindahkan muatan listrik b. gaya tolak menolak antara muatan sejenis d. arus listrik yang mengalir dalam penghantar C. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Sebutkan dua cara memberi muatan listrik! Jawab : .................................................................................................................................................................... 2. Jelaskan induksi muatan listrik! Jawab : ..................................................................................................................................................................... 3. Jelaskan perbedaan antara potensial tinggi dengan potensial rendah! Jawab : ..................................................................................................................................................................... 4. Jumlah penggabungan proton dan netron pada inti atom disebut? Jawab : ..................................................................................................................................................................... 5. Jelaskan dan gambarkan struktur sebuah atom! Jawab : .............................................................................................................................................................. D. Jelaskan pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas ! 1. Apa yang dimaksud dengan medan listrik? Jawab : ............................................................................................................................................................... 2. Jelaskan dan gambarkan struktur sebuah atom! Jawab : ............................................................................................................................................................... 3. Jelaskan tiga cara agar sebuah benda dapat bermuatan listrik! Jawab : ......................................................................................................................................................... 4. Dua muatan listrik dengan jarak 1 m tarik menarik dengan gaya 160 N. Ketika kedua benda dijauhkan hingga jarak pisahnya10m, berapakah gaya kedua muatan itu? Jawab : ......................................................................................................................................................... 5. Mengapa penangkal petir berupa tonggak tembaga yang runcing? Jawab : ...................................................................................................................................................................... 6. Gambar di bawah ini menunjukkan 4 susunan bola bermuatan listrik, tiap susunan terdiri dari 5 bola. Urutan susunan yang menunjukkan besar gaya yang dialami bola bermuatan +Q dari yang terkecil sampai yang terbesar adalah........ 1. -q -q +Q +q +q 2. -q +q +Q +q -q 3 -q -q +Q -q +q 4 -q -q +Q +q -q ULANGAN HARIAN 1 I. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Pernyataan di bawah ini yang benar mengenai isolator adalah…. a. isolator memiliki lebih banyak proton daripada elektron b. isolator memiliki lebih banyak elektron daripada proton c. isolator tidak memiliki eleltron d. isolator memiliki elektron, tetapi elektronnya tidak bebas bergerak 2. Dua buah bola gabus yang dilapisi aluminium disentuhkan ke sebuah batang bermuatan. Peristiwa yang terjadi 8 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 9. adalah.... a. kedua bola tersebut tarik-menarik, tetapi tolak-menolak dengan batang b. kedua bola serta batang tarik-menarik c. kedua bola tersebut tolak-menolak, tetapi tarik-menarik dengan batang d. kedua bola serta batang tolak-menolak - 3. Perhatikan gambar model atom di samping. Jumlah elektron, proton, dan neutron berturut-turut adalah.... - - a. 2, 3, dan 3 c. 1, 3, dan 3 - - - b. 3, 3, dan 3 d. 2, 2, dan 3 4. Proton dan neutron tetap berada di dalam inti atom karena.... a. gaya tarik antara proton dan elektron lebih kecil daripada gaya tank antara proton dan neutron b. massa proton ditambah massa neutron lebih besar daripada massa elektron c. kecepatan gerak proton dan neutron Iebih kecil daripada kecepatan gerak elektron pada lintasannya d. muatan proton ditambah muatan neutron jauh lebih besar daripada muatan elektron 5. Konduktor dapat dengan mudah menghantarkan muatan listrik karena.... a. elektron mudah bergerak di dalam atom-atom penyusunnya b. elektron diikat kuat oleh inti atom-atom penyusunnya c. elektron sukar bergerak dan satu atom ke atom lainnya d. elektron mudah berpindah dari satu atom ke atom lainnya 6. Peristiwa pemuatan listrik yang benar melalui penggosokan ditunjukkan oleh gambar.... a. b. c. d. 7. Sebuah benda digosok pada benda lain sehingga sebagian elektronnya berpindah ke benda yang digosok. Dalam peristiwa ini, benda yang digosok menjadi… a. bermuatan negatif c. bermuatan nol b. bermuatan positif d. tidak bermuatan 8. Sebuah benda bermuatan positif dapat berubah rnuatannya menjadi netral akibat sentuhan karena.... a. elektron mengalir dan objek c. proton mengalir dan objek b. elektron mengalir menuju objek d. proton mengalir menuju objek 9. Ebonit yang digosok dengan kain wol akan berrnuatan negatif karena terjadi perpindahan.... a. elektron dan ebonit ke kain wol c. proton dan ebonit ke kain wol b. elektron dan kain wol ke ebonit d. proton dan kain wol ke ebonit 10. Dua buah bola logam (bola A dan bola B) diletakkan di atas lembaran karet. Kedua bola tersebut dihubungkan dengan konduktor. Sebuah mistar plastik yang telah digosok dengan kain wol didekatkan ke bola A. Setelah beberapa saat, konduktor diputus. Pernyataan yang benar mengenai muatan kedua bola setelah konduktor diputus adalah.... a. bola A bermuatan posifif dan bola B bermuatan positif b. bola A bermuatan positif dan bola B bermuatan negatif c. bola A bermuatan negatif dan bola B bermuatan positif d. bola A bermuatan negatif dan bola B bermuatan negatif 11. Dua buah bola konduktor A dan B memiliki muatan listrik seperti pada gambar di bawah ini. Bila A dan B dihubungkan dengan penghantar, terjadi aliran elektron dari.... a. A ke B sampai kedua bola bermuatan +5 c. B ke A sampai kedua bola bermuatan +1 b. A ke B sampai kedua bola bermuatan +2 d. B ke A sampai kedua bola netral 12. A dan B adalah ujung-ujung sebuah konduktor yang terbungkus oleh isolator. Jika ujung B didekati oleh batang kaca yang telab digosok dengan kain sutra, maka.... a. ujung A bermuatan positif dan ujung B bermuatan positif b. ujung A bermuatan positif dan ujung B bermuatan negatif c. ujung A bermuatan negatif dan ujung B bermuatan positif MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 9
  • 10. d. ujung A bermuatan negatif dan ujung B bermuatan negatif 13. Berikut ini yang merupakan ciri benda bermuatan listrik adalah … a. saling tarik antara muatan sejenis b. dapat melepaskan proton dan neutron dan inti atom c. saling tolak antara muatan berlainan jenis d. dapat menarik potongan-potongan kecil kertas di dekatnya 14. Dua buah benda salah satunya bermuatan positif dan yang lain bermuatan negatif. Jika keduanya saling dijauhkan, maka yang terjadi adalah… a. gaya tariknya menjadi lebih besar c. gaya tolaknya menjadi lebih besar b. gaya tariknya menjadi lebih kecil d. gaya tolaknya menjadi lebih kecil 15. Perhatikan gambar di samping ini. Bila A bola ebonit, B = bola kaca, dan C = bola plastik yang masing-masing bermuatan listrik, maka yang akan terjadi adalah.... a. bola A dan bola B saling tarik, bola A dan bola C saling tolak, bola B dan bola C saling tank b. bola A dan bola B saling tolak, bola A dan bola C saling tolak, bola B dan bola C saling tarik c. bola A dan bola B saling tarik, bola A dan bola C saling tarik, bola B dan bola C saling tolak d. bola A dan bola B saling tolak, bola A dan bola C saling tarik, bola B dan bola C saling tarik 16. Sebatang plastik bermuatan negatif didekatkan kepada sebuah bola logam yang netral. Diagram yang menunjukkan muatan pada bola logam tersebut adalah.... a. b. c. d. 17. Sebuah bola bermuatan digantung dengan benang isolator di dalam sebuah kaleng logam. Jika kaleng tersebut dibumikan, gambar yang mewakili ilustrasi di atas adalah.... a. b. c. d. 18. Sebuah bola bermuatan diletakkan di antara dua batang logam netral. Jika salah satu batang logam tersebut dibumikan, penggambaran yang tepat adalah.... a. c. b. d. 19. Suatu gaya tarik-menarik antara dua muatan A dan B adalah F. Jika muatan B diperbesar 2 kali dan jaraknya dibuat 2 kali jarak semula, maka besar gayanya menjadi.... a. 1/8 F b. 8 F c. 1/2 F d. 2 F 20. Dua buah muatan Q1 dan Q2 dipisahkan pada jarak r sehingga menghasilkan gaya sebesar F. Jika Q1 dan Q2 dijadikan 2/3 kali semula, maka untuk menghasilkan gaya sebesar 4/25 F muatan harus dipisahkan sejauh.... a. 5/3 r b. 3/5 r c. 25/9 r d. 9/25 r 21. Gambar berikut yang menunjukkan garis-garis medan listrik yang benar adalah.... a. c. b. d. 10 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 11. 22. Gambar elektroskop berikut adalah benar, kecuali.... a. b. c. d. 23. Rambut orang yang memegang kubah generator van de Graaff akan berdiri tegak karena.... a. menjadi kaku setelah terkena sengatan listrik c. saling tolak karena bermuatan positif b. tertarik oleh muatan pada kubah d. saling tolak karena bermuatan negatif 24. Ujung bawah penangkal petir harus dihubungkan dengan tanah karena.... a. tanah merupakan penangkal petir yang besar b. tanah mampu menolak petir c. tanah mampu menetralkan muatan petir betapapun besarnya d. tanah mengandung air 25. Berapa energi potensial listrik yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik sebesar 10 C dari A ke E apabila potensial listriknya 2 V?.... a. 8 joule b. 12 joule c. 5 joule d. 20 joule II. Jawablah dengan benar soal soal dibawah ini! 1. Berapa potensial listrik di sebuah titik yang berjarak 50 cm dan muatan +400 C? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Potensial listrik sebuah titik terhadap muatan +15 C adalah 2,7 x 10 volt. Berapa jarak titik terhadap muatan itu? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Di titik T terdapat muatan listrik 0,9 coulomb. Titik R berada 100 cm dan titik T. a. Berapa potensial di R? b. Di mana letak titik S yang potensialnya 10 volt terhadap T? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Titik A, B, dan C pada sebuah garis lurus. AC = 10 cm, sedangkan B berada di antara A dan C sehingga jarak AB 2,5 cm dan BC = 7,5 cm. Di A terdapat muatan +5 C sedang di C terdapat muatan +6 coulomb. Berapa potensial di titik B? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Diketahui ada empat buah benda, yaitu A, B, C, dan D. Masing-masing benda didekatkan satu sama lain sehingga diperoleh interaksi sebagai berikut. Jika A didekatkan ke B, keduanya saling tarik. Jika B didekatkan ke C, keduanya saling tolak. Jika A didekatkan ke D, keduanya saling tolak. a. Apa yang terjadi jika B didekatkan ke D? b. Apa yang terjadi jika A didekatkan ke C? c. Jika D adalah benda bermuatan positif, tentukan jenis muatan benda-benda Iainnya. Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. a. Benda-benda bermuatan listrik cepat sekali berdebu. Mengapa demikian? b. Mengapa mengelap kaca yang basah lebih baik dengan kertas koran dibandingkan dengan kain? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 7. a. Ban sebuah pesawat terbang dibuat agar mampu menghantarkan muatan Iistrk. Mengapa demikian? b. Jika sebuah pesawat terbang tersambar petir, mengapa penumpangnya tidak tersengat listrik? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 8. Dua buab benda bermuatan listnik sejenis masing-masing 1 C dan 1 C terpisah sejauh 0,15 cm satu sama lain. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 11
  • 12. a. Gaya apakah yang terjadi pada kedua benda itu? b. Berapakah besar gaya elektrostatis yang timbul? c. Jika salah satu muatan diganti menjadi muatan negatif dengan besar yang sama, muatan manakah yang akan menghasilkan gaya elekfrostatis lebih besar Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 12 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 13. LISTRIK DINAMIS Standar Kompetensi: 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sahari-hari Kompetensi Dasar: 3.2 Mendeskripsikan percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari MENGUKUR KUAT ARUS LISTRIK DAN BEDA POTENSIAL LISTRIK Konsep Arus Listrik Dan Beda Potensial Listrik Arus listrik adalah aliran dari elektron-elektron. Beda potensial adalah dorongan yang menyebabkan elektron- elektron itu ada dua mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain. Ada dua syarat agar arus listrik dapat mengalir: a. Rangkaian listrik harus tertutup yaitu rangkaian yang tidak berpangkal dan tidak berujung b. Ada beda potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik. Membuat Rangkaian. Rangkaian komponen listrik ada dua variasi yaitu: a. Rangkaian seri yaitu rangkaian komponen listrik yang disusun secara berurutan. L1 L2 L3 L4 L5 b. Rangkaian paralel yaitu rangkaian komponen listrik yang disusun secara berdampingan KEGIATAN 1 A. Tujuan: Membuat rangkaian komponen listrik dengan berbagai variasi baik seri maupun paralel. B. Alat Dan Bahan: 1. Baterei l,5V : 2 buah 2. Lampu pijar 2,5V 0,2A : 3buah 3. Kabel penghubung : Secukupnya C. Langkah Kerja: 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Susun alat seperti gambar di bawah ini. L1 L2 L31 L32 Rangkaian 1 Rangkaian 2 Rangkaian 3 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 13
  • 14. L 41 S 61 L 61 S 51 S 52 S 53 S 62 L 62 L 42 L 51 L52 L 53 S 63 L 63 Rangkaian 4 Rangkaian 5 Rangkaian 6 D. Hasil Pengamatan: 1. Bandingkan nyala lampu L1 dan lampu L2. Nyala lampu L2 lebih .......................dari pada nyala lampu L1, Jelaskan mengapa! ................................................................................................................................................... 2. Bandingkan nyala lampu L1 dan lampu L31. Nyala lampu L31 lebih ..........................dari pada nyala lampu L 1, Jelaskan mengapa! ............................................................................................................................................... 3. Bandingkan nyala lampu L 41 dan lampu L 42. Nyala L 41 atau lampu L42 adalah .......................... dengan nyala Lampu L1, Jelaskan mengapa! ...................................................................................................................... 4. Mula-mula saklar S51, S52 dan S53 pada rangkaian 5 dalam keadaan tertutup dan semua lampu menyala. Disini larnpu-lampu L51, L52 dan L53 dikatakan disusun ..................................................................................... 5. Perhatikan rangkaian 5 amati lampu-lampu apa saja yang tetap menyala jika: a. Saklar S51 saja yang dibuka ............................................................................................................................... b. Saklar S52 saja yang dibuka ............................................................................................................................... c. Saklar S53 saja yang dibuka ............................................................................................................................... 6. Mula-mula saklar S61, S62 dan S63 pada rangkaian 6 dalam keadaan tertutup dan semua lampu menyala, Disini lampu-lampu L61, L62 dan L63 dikatakan disusun ..................................................................................... 7. Perhatikan rangkaian 6 amati lampu-lampu apa saja yang tetap menyala jika: a. Saklar S 61 saja yang dibuka ..................................................................................................................... b. Saklar S 62 saja yang dibuka .............................................................................................................................. c. Saklar S63 saja yang dibuka ............................................................................................................................... B. Kesimpulan: ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ HUKUM OHM Telah kita ketahui arus listrik terjadi karena adanya beda potensial. Pada gambar dibawah ini titik A dihubungkan dengan kutub positif elemen dan titik B dihubungkan dengan kutub negatif. Dalam hal ini potensial titik A lebih tinggi dan potensial titik B lebih rendah. A B A A B + + _ + + _ + + Jika A dan B dihubungkan dengan penghantar yang memiliki hambatan R, maka mengalir arus listrik dari A ke B, yaitu dari potensial tinggi ke potensial rendah. Besarnya kuat arus listrik tergantung pada beda potensial dan besamya hambatan listrik pada penghantar. 14 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 15. Hukum Ohm menyatakan: Kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar • Sebanding dengan beda potensial • Berbanding terbalik dengan hambatan pada penghantar. Seorang berkebangsaan Jerman yang bernama "George Simon Ohm" (1789-1854) telah berhasil menemukan hubungan antara beda potensial dan kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar. Pernyataan yang dikemukakan oleh ”Simon Ohm” tersebut terkenal dengan sebutan "Hukum Ohm" yang berbunyi ”Kuat arus yang mengalir pada suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar itu jika suhu tetap”. V Rumus : I = Keterangan: R I = Kuat arus yang mengalir ( A) V = IxR V = Beda Potensial ( Volt ) V R= R = Hambatan ( Ohm ) I Contoh soal: 1. Sebuah penghantar memiliki penghantar 4 ohm diberi beda potensial 20 volt. Berapakah kuat arus yang mengalir pada penghantar itu? Jawab : Diketahui : R = 4 Ohm V = 20 Volt Ditanya : I ? V Jawab : I= R 20V I= 4Ohm I = 5 Ampere KEGIATAN 2 A. Tujuan: Membuktikan hukum ohm B. Alat dan Bahan: 1. Voltmeter 4. Lampu 2. Amperemeter 5. Saklar 1 buah 3. Hambatan 6. Baterai C. Langkah Kerja: a. Rangkailah alat-alat seperti pada gambar! b. Pasanglah hambatan secara bergantian pada rangkaian! c. Catatlah hasil angka yang terdapat pada amperemeter dan voltmeter untuk setiap nilai R! d. Masukkan hasilnya ke dalam tabel dibawah ini D. Tabel Pengamatan: Hambatan ( R ) Kuat Arus (I ) Tegangan ( V ) No (Ohm) (Ampere) (Volt) 1. ........................................ ........................................ ........................................ 2. ........................................ ........................................ ........................................ 3. ........................................ ........................................ ........................................ 4. ........................................ ........................................ ........................................ 5. ........................................ ........................................ ........................................ 6. ........................................ ........................................ ........................................ 7. ........................................ ........................................ ........................................ 8. ........................................ ........................................ ........................................ MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 15
  • 16. E. Buatlah grafik dari tabel pengamatan di atas: V O I Bandingkan hasil pengamatan dengan rumus yang ada F. Kesimpulan: ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................ HAMBATAN BEBERAPA JENIS BAHAN Sebagaimana yang telah kita pelajari sebelumnya bahwa daya hantar listrik suatu zat dipengaruhi oleh beberapa faktor, satu diantaranya yang mempengaruhi adalah jenis zat. Dari tabel hambatan jenis disamping diketahui bahwa nilai Zat Hambatan jenis (p) hambat jenisnya berbeda-beda, yang berarti Ohm m Ohm mm Perm nilai hambatan listrik suatu zat yang jenisnya berbeda, hambatannya juga berbeda. Kemampuan suatu zat untuk menghantarkan arus listrik Air biasa 10 2 10 8 dapat dilihat dari adanya muatan yang mengalir pada suatu zat Air suling 10 3 - 10 5 10 9 - 10 11 perantara yang disebut penghantar. Tidak semua zat yang ada di alam ini dapat menghantarkan Alkohol 5x10 4 5x10 10 listrik dengan baik, bahkan ada zat yang tidak dapat Aluminium 2,9x10 -8 0,029 menghantarkan listrik. 2 Berdasarkan daya hantar listriknya suatu zat dapat Asam sulfat 2,5x10 2,5x10 8 dibedakan atas: Besi 8,6x10 -8 0.086 1. Konduktor adalah suatu zat yang dapat menghantarkan -8 listrik dengan baik. Contoh: tembaga, aluminium, besi, Emas 2,3x10 0,023 konstanta, timbal, perak, emas dan lain-lain Kaca 11 10 - 10 14 10 - 10 20 17 2. Isolator adalah suatu zat yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dengan baik Contoh: kayu, kaca, karet, plastik Karbon 6x10 5 6x10 11 dan mika Karet 10 8 - 10 13 10 14 - 10 19 3. Semikonduktor adalah suatu zat yang daya hantarnya diantara konduktor dan isolator (dapat berubah menjadi Mika 10 13 10 19 konduktor atau isolator karena adanya perubahan suhu). MnyakTanah 10 14 10 20 Contoh: germanium, silikon, boron, gallium dan arsenikum. Perlu diingat bahwa tidak ada konduktor yang sempurna Perak 1,6x10 -8 0.016 atau yang hambat jenisnya nol. Dan juga perlu diingat tidak ada Raksa 9,58x10 -7 0,958 isolator yang sempurna atau zat yang hambat jenisnya tak terhingga. Pada umumnya hambat jenis suatu zat dipengaruhi Tembaga 1,7x10 -8 0,017 oleh suhu. -7 - Pada logam jika suhunya naik, hambat jenisnya bertambah Timbal 2,1x10 0.021 besar. Konstanta 5x10 -7 0.5 - Pada Zat yang bukan logam jika suhunya naik hambat jenisnya berkurang. Timbal 2,1 x 10-7 0,021 Konstanta 5 x 10 -7 0,5 16 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 17. Dari dua hal itulah pada suhu tinggi yang diakibatkan oleh tegangan tinggi, menjadikan hambat jenis suatu zat berkurang. (hambat berkurang,sehingga kuat arus bertambah besar yang menjadikan arus listrik dapat mengalir pada zat yang semula bersifat isolator) Hukum I Kirchoff berbicara tentang kuat arus listrik dalam suatu rangkaian. Rangkaian tersebut bisa bercabang atau tidak bercabang. a. Rangkaian Bercabang. Dari gambar rangkaian di atas apabila diamati kuat arus pada masing-masing amperemeter ( A ) maka akan diperoleh persamaan bahwa : I = I1 + I 2 + I 3 = I ’ atau I Masuk = I Keluar "Kuat arus yang masuk pada titik percabangan sama dengan kuat arus yang keluar dari titik percabangan." (Hukum I Kirchoff ). b. Rangkaian Tak Bercabang. Dari gambar disamping dapat diketahui bahwa kuat arus pada masing-masing amperemeter (A) sama besar. Maka berarti: I = I1 =I2=I3=I’ Contoh soal: 1. Hitunglah besar kuat arus I2 pada gambar berikut ini! Diketahui : I1 = 2 A I4 = 1,5 A I 3 = 4 AI 5 = 3 A Ditanya : I 2 ? Jawab : I Masuk = I Keluar I1 + I 4 +I5 = I 2 +I 3 2A +1,5A +3 A = I 2 + 4 A 6,5 A = I2+4A I2 = 6,5 A - 4 A I2 = 2,5 A 2. Dari gambar berikut ini, tentukan besar kuat arus I1 I2,13 dan I4 jika I5 = 2 A! Diketahui : I5 = 2 A Ditanya : I1 I2,13, I4 ? Jawab : I1 =I2,=13 =I4 =I5 = 2 A KEGIATAN 3 A. Tujuan: a. Mempelajari besarnya arus listrik dalam rangkaian tak bercabang. b. Mempelajari besarnya arus listrik dalam rangkaian bercabang. B. Alat Dan Bahan: 1. Baterei 1,5 volt 5 buah 2. Amperemeter 3 buah 3. Bolalampu 2,5 V, 3,5 V, 3,8 V 4. Lamp holder 3 buah 5. Kabel penghubung secukupnya 6. Baterei holder 3 buah 7. Saklar pisau 1 buah C. Langkah Kerja 1: 1. Susunlah rangkaian pada gambar berikut MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 17
  • 18. 2. Jika rangkaian sudah yakin benar, hubungkan saklar, dan amati kuat arus pada masing-masing amperemeter, catat hasilnya. 3. Dengan mengubah jumlah baterai, lakukanlah hal yang sama seperti langkah nomor 2. 4. Catat hasilnya pada tabel dibawah ini: No Tegangan (V) Kuat arus (A) A1 A2 A3 1. 3V ………………… ………………… ………………… 2. 4,5V ………………… ………………… ………………… 3. 6V ………………… ………………… ………………… 4. 7,5V ………………… ………………… ………………… 5. Dari tabel pengamatan di atas, apa yang anda dapat simpulkan tentang kuat arus dalam rangkaian tak bercabang? D. Langkah Kerja 2: L 1=2,5 V 1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar berikut ini 2. Yakinkan rangkaian anda sudah benar. Kemudian tutuplah saklar! 3. Amati besar kuat arus pada masing-masing amperemeter dan catat hasilnya pada tabel! 4. Lakukan hal yang serupa seperti pada langkah nomor 3 dengan tegangan yang berbeda! E. Tabel pengamatan dan analisa data: KUAT ARUS ( A ) No TEGANGAN I I1 12 13 1’ 11 +I2 +I3 1. 3V 2. 4,5V 3. 6V 4. 7,5V F. Kesimpulan: 1. Dari analisa di atas apa yang anda dapat simpulkan kuat arus dalam rangkaian bercabang! 2. Secara singkat pernyataan diatas dapat dituliskan bahwa: I Masuk ........... I Keluar HAMBATAN PENGGANTI RANGKAIAN LISTRIK Ada dua bentuk rangkaian listrik. Bentuk tersebut bergantung pada bagaimana komponen-komponen dalam rangkaian itu disusun. Jika semua tersambung satu sama lain disebut rangkaian seri. Dan jika komponen tersebut tersebar pada cabang-cabang disebut rangkaian paralel. A. Rangkaian Seri R1 R2 R3 RS B A B A Dapat diganti V V Dari gambar tersebut, berdasarkan hukum ohm dapat ditulis persamaan: I. Rs = V AB I. Rs = I.R1 +I.R2 +I.R3 18 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 19. Karena Kuat arus disemua titik sama besar maka: Rs = R1 + R2 +.R3 B. Rangkaian Paralel R1 RP B A A B Dapat diganti V Dari gambar diatas, berdasarkan hukum Kirchoff dapat ditulis persamaan : I =I1 +I2 Dan dari hukum ohm bahwa: V V V V V 1 1 I= maka = + atau = V[ + ] R RP R1 R2 RP R1 R2 Jika kedua ruas dibagi dengan V maka: 1 1 1 1 1 1 1 = + dengan cara yang sama maka berlakulah = + + + .... RP R1 R2 RP R1 R2 R3 Contoh soal: 1. Tiga buah hambatan masing-masing besarnya 4Ω, 6 Ω dan 24 Ω. Hitunglah besar hambatan pengganti, jika a. Dirangkai seri b. Dirangkai paralel Penyelesaian : Diketahui : R1 = 4 Ω R2 = 6 Ω R3 = 24 Ω Ditanya : a. Rs ? b. Rp ? Jawab : a. Rs = R1 + R2 +.R3 Rs = 4 Ω + 6 Ω +.24 Ω Rs = 34 Ω 1 1 1 1 b. = + + R P R1 R2 R3 1 1 1 1 = + + RP 4Ω 6Ω 24Ω 1 6 4 1 1 11 = + + = RP 24 24 24 RP 24 Rp = 24/11 = 2,18 Ω LATIHAN 2 I. Bubuhkan huruf B untuk pernyataan yang benar atau huruf S untuk pernyataan yang salah dari soal-soal berikut ini! 1. Pada kawat penghambat listrik yang berhambatan 60 ohm dan mengalir 4 ampere. Tegangan antara kedua titik penghantar itu sebesar 15 Volt. ( ) 2. Jika tegangan listrik di rumah menurun, maka arus listrik bertambah. ( ) 3. Arah arus listrik searah dengan arah gerakan elektron. ( ) MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 19
  • 20. 4. Satuan hambatan adalah ohm yang diturunkan dari R = V/I ( ) II. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Arus listrik memuat hal berikut, kecuali .... a. aliran proton b. aliran elektron c. aliran neutron d. aliran muatan. 2. Banyaknya muatan listrik yang mengalir setiap sekon disebut.... a. arus listrik b. tegangan listrik c. hambatan listrik d. daya listrik 3. Arah arus listrik adalah .... a. berlawanan arah dengan aliran proton c. dari potensial rendah ke potensial tinggi b. searah dengan aliran elektron d. dari potensial tinggi ke potensial rendah 4. Perhatikan pernyataan berikut! 1. proton dan elektron mengalir berlawanan arah 2. arah arus sama dengan arah aliran elektron 3. arah arus sama dengan arah aliran proton Pernyataan yang sesuai dengan arah aliran muatan dalam rangkaian listrik adalah ..... a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 3 d. 1, 2 dan 3 5. Satuan dari arus listrik adalah .... a. Ampere b. Volt c. Watt d. Joule 6. Alat untuk mengukur arus listrik adalah .... a. Voltmeter b. Ohmmeter c. Amperemeter d. Galvanometer 7. Arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian apabila memenuhi syarat-syarat berikut, kecuali .... a. ada perbedaan potensial c. rangkaiannya tertutup b. ada penghantar d. dilengkapi oleh voltmeter 8. Dalam waktu 10 menit pada suatu penghantar mengalir muatan sebanyak 15 coulomb. Besar arus yang mengalir adalah .... a. 0,0025 ampere b. 0,025 ampere c. 0,25 ampere d. 2,5 ampere 9. Pada suatu penghantar mengalir arus sebesar 0,4 mA. Banyaknya muatan yang mengalir dalam 5 menit adalah.... a. 0,12 coulomb b. 1,2 coulomb c. 12 coulomb d. 120 coulomb 10. Agar arus yang mengalir pada suatu rangkaian besar, maka hal-hal yang dapat dilakukan adalah .... a. menambah jumlah hambatan/resistor c. memasang lampu secara pararel b. menaikkan beda potensial sumber d. memperpanjang kawat penghantar 11. Sebuah lampu 60 ohm dihubungkan dengan sumber listrik 3 volt. Besar arus yang mengalir adalah .... a. 0,5 ampere b. 0,2 ampere c. 0,02 ampere d. 0,05 ampere 12. Pada sebuah resistor 800 ohm dialiri arus 4 mA. Beda potensial antara ujung-ujung resistor adalah .... a. 3.200 volt b. 200 volt c. 3,2 volt d. 2,0 volt 13. Tiga buah baterai yang sama disusun secara seri. Apabila sebuah baterai memiliki beda potensial 1,5 volt, maka beda potensial totalnya adalah .... a. 1,5 volt b. 3,0 volt c. 4,5 volt d. 6,0 volt 14. Gambar di bawah ini adalah grafik hubungan antara arus dan beda potensial pada suatu percobaan Ohm. Besar hambatan resistor pada percobaan tersebut ialah...... a. 200 ohm b. 2.000 ohm c. 20 ohm d. 2 ohm 15. Tembaga, perak, dan besi termasuk ke dalam jenis bahan .... a. semikonduktor b. isolator c. konvektor d. konduktor 16. Saklar, fitting, akan lebih aman apabila terbuat dari bahan... a. semikonduktor b. isolator c. konvektor d. konduktor 17. Empat buah penghantar dari tembaga memiliki panjang yang sama, tetapi luas penampang berbeda, seperti gambar di bawah ini. I II III IV 20 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 21. Penghantar yang memiliki hambatan paling kecil adalah .... a. I b. II c. III d. IV 18. Perhatikan pernyataan berikut! 1. memiliki banyak elektron bebas 2. hambatannya mengecil apabila suhu dinaikkan 3. sangat bagus untuk menghantarkan arus listrik . Pernyataan yang merupakan ciri konduktor adalah .... a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 3 d. 1, 2 dan 3 19. Sebuah penghantar tembaga panjangnya 5 meter dan luas penampangnya 0,02 mm 2. Apabila hambatan jenis tembaga 1,69 x 10-8 Ohm m, maka nilai hambatan penghantar tersebut adalah .... a. 4225 ohm b. 422,5 ohm c. 42,25 ohm d. 4,225 ohm 20. Semakin panjang penghantar maka.... a. hambatannya makin kecil c. hambatannya makin besar b. hambatan jenisnya makin kecil d. hambatan jenisnya makin besar 21. Bahan yang termasuk semikonduktor adalah.... a. tembaga, kaca, silikon c. platina, emas, mangan b. perak, tungsten, karbon d. silikon, germanium, arsen 22. Pengaruh hambatan pada jaringan listrik adalah, kecuali .... a. mengurangi kehilangan energi c. mengurangi energi listrik b. menurunkan potensial d. menghambat aliran muatan 23. Tiga buah resistor dirangkai secara seri R1 = 2,5 ohm, R2 = 17,5 ohm, R3 = 25 ohm. Hambatan total rangkaian adalah .... a. 30 ohm b. 35 ohm c. 45 ohm d. 50 hm 24. Tiga buah resistor yang sama dirangkai dalam berbagai cara, seperti gambar berikut: (1) (2) (3) (4) Rangkaian manakah yang memiliki nilai hambatan total paling kecil? a. ( 4 ) b. ( 3 ) c. ( 2 ) d. ( 1 ) 25. Empat buah lampu yang sama dirangkai seperti gambar di atas. Apabila a dan b dihubungkan ke sumber listrik, lampu manakah yang menyalanya paling terang? a. L1 b. L2 c. L3 d. L4 III. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Perhatikan berbagai susunan lampu di bawah mi. Perkirakan terang lampu pada masing-masing susunan di atas terhadap susunan yang hanya memiliki satu lampu dan satu sumber arus listrik. Semua lampu identik dan semua sumber arus listrik memiliki beda potensial yang sama. Gunakan istilah pembanding berikut: sangat redup, redup, sama terang, terang, sangat terang. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 21
  • 22. Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 22 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 23. 2. Perhatikan rangkaian di bawah ini. Kedua lampu berbeda ukuran dan tingkat terangnya. a. Apakah jenis alat ukur X dan alat ukur Y? b. Apakah pembacaan alat ukur pada lampu A kurang dan, sama dengan, ataukah lebih dan pembacaan alat ukur pada lampu B? c. Berapakah energi potensial listrik yang dimiliki setiap satu coulomb muatan listrik saat meninggalkan sumber arus listrik? d. Berapakah energi potensial listrik yang hilang dan setiap coulomb muatan listrik yang melalui lampu A? e. Berapakah jumlah muatan yang melalui lampu A setiap detik? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Rangkaian di bawah ini menunjukkan sumber arus listrik yang dihubungkan dengan sebuah sakar dan tiga buah lampu yang identik, yaitu L1, L2, dan L3. a. Salin diagram rangkaian di atas dan tambahkan: 1. tanda panah yang menunjukkan arah aliran arus listrik dalam rangkaian jika saklar ditutup. 2. sebuah voltmeter V untuk mengukur beda potensial L1. b. Apakah akibat penambahan sumber arus listrik pada rangkaian terhadap ketiga lampu? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Penghantar listrik dialiri arus 50 ampere. Jika hambatan penghantar 1 ohm, berapa beda potensialnya? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Berikut ini adalah hasil pengukuran beda potensial dan kuat arus listrik yang mengalir pada sebuah lampu. V (Volt) 0 1 2 3 4 I (Ampere) 0 0,21 0,34 0,43 0,5 a. Gambarkan grafik data percobaan di atas! b. Dari grafik tentukan besar hambatan rangkaian jika beda potensial yang diberikan pada lampu sebesar 0,5 V. Tentukan juga jika beda potensialnya 4,5 V! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. ULANGAN HARIAN 2 I. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Sebuah potensiometer 1 kΩ di susun paralel dengan resistor 10 kΩ, seperti gambar di samping. Jika nilai hambatan potensiometer diturunkan, maka lampu akan.... a. meredup b. menyala lebih terang c. meredup lalu menyala lebih terang d. menyala lebih terang lalu meredup 2. Perhatikan rangkaian di bawah ini. Agar lampu pada rangkaian menyala, maka.... a. S1 dan S2 ditutup b. S1 ditutup dan S2 dibuka c. S1 dibuka dan S2 ditutup MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 23
  • 24. d. S1 dan S2 dibuka 3. Perhatikan rangkaian di bawah ini. Lampu pada rangkaian akan mati jika.... a. S1 dan S2 ditutup c. S dibuka dan 2 ditutup b. S1 ditutup dan S2 dibuka d. S dan S2 dibuka 4. Perhatikan gambar di bawah ini! Beda potensial pada resistor B adalah.... a. 10V c. 4V b. 6 V d. 2V 5. Perhatikan rangkaian di bawah ini! Pernyataan berikut yang benar adalah.... a. di dalam baterai B1 arus listrik mengalir dan kutub positif ke kutub negatif b. di dalam baterai B2 arus listrik mengalir dan kutub positif ke kutub negatif c. di dalam kedua baterai tidak ada arus listrik yang mengalir d. lampu tidak menyala karena arus listnik yang dihasilkan kedua baterai saling meniadakan 6. Rangkaian yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya hambatan dan suatu resistor R adalah.... a. c. b. d. 7. Sebuah lampu senter dinyalakan dengan menggunakan tiga buah baterai @1,5 V. Jika hambatan pada filamen lampu besarnya 5Ω, kuat arus listrik yang mengaliri filament besarnya.... a. 0,3A b. 0,6A c. 0,9A d. 1,2A 8. Sebuah baterai dipergunakan untuk menyalakan lampu dengan hambatan dalam 10 Ω sehingga mengalir arus sebesar 1,2 A. Jika baterai tersebut digunakan untuk menyalakan lampu dengan hambatan dalam 5 A akan mengalir arus sebesar.... a. 12A b. 6A c. 1,2A d. 2,4A 9. Sebuah kawat akan memiliki hambatan 18 kali hambatan awal jika.... a. diameter 1/9 kali diameter awal dan panjang 2 kali panjang awal b. diameter1/2 kali diameter awal dan panjang 1/9kali panjang awal c. diameter 2 kali diameter awal dan panjang 1/3kali panjang awal d. diameter 1/3kali diameter awal dan panjang 2 kali panjang awal 10. Panjang kawat A dua kali panjang kawat B dan diameternya setengah dan diameter kawat B. Kedua kawat ini terbuat duri bahan yang sama. Perbandingan hambatan kawat A dan kawat B adalah.... a. 1:4 b. 1:8 c. 4:1 d. 8:1 11. Fi1men lampu pijar yang putus, setelah tersambung kembali sehingga lebih pendek, nyalanya lebih terang karena.... a. hambatan berkurang c. tegangan bertambah b. kuat arus berkurang d. kuat arus tetap 12. Perhatikan rangkaian dibawah ini! Jika I = 15 A, I1= 7 A, 14 = 2 A, dan 15 = 3 A, maka besar 12 dan 13 adalah.... a. lA dan 2A c. 3A dan 5A b. 2A dan lA d. 5A dan 3A 24 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 25. 13. Grafik berikut yang menunjukkan bertambahnya nilai hambatan seiring dengan naiknya arus adalah.... a. c. b. d. 14. Hambatan pengganti untuk rangkaian di bawah ini adalah.... a. 10 Ω c. 8 Ω b. 9 Ω d. 7 Ω 15. Kuat arus listrik yang melalui hambatan 3 Ω adalah.... a. 2A c. 10 A b. 3A d. 15 A 16. Diagram di bawah ini menunjukkan sebuah rangkaian listrik dengan saklarnya terbuka.... Jika ingin diperoleh total hambatan 6 Ω antara X dan Y, posisi saklar rangkaian haruslah.... a. S1 tutup, S2 tutup dan S3 tutup c. S1 buka, S2 tutup dan S3 tutup b. S1 tutup, S2 tutup dan S3 buka d. S1buka, S2 buka dan S3 tutup 17. Perhatikan rangkaian dibawah ini! Rangkaian yang total hambatanya sama adalah … a. P dan Q b. P dan S c. Q dan R d. R dan S 18. Terdapat pernyataan: (1) sebanding dengan panjang kawat penghantar (2) sebanding dengan ukuran kawat penghantar (3) sebanding dengan hambatan jenis kawat (4) berbanding terbalik dengan luas penampang kawat (5) berbanding terbalik dengan jenis kawat Maka berdasarkan percobaan diketahui bahwa hambatan suatu penghantar adalah.... a. (2), (3), (4) b. (3), (4), (5) c. (1), (3), (4) d. (1), (4), {5) 19. Persamaan untuk menentukan nilai R suatu kawat penghantar adalah.... a. R = ρ L/A b. R = ρA/L c. R = L.A/ρ d. R = ρ/(L.A) MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 25
  • 26. 20. Bilangan yang menyatakan besarnya hambatan suatu penghantar yang panjangnya satu satuan panjang dan penampangnya satu satuan luas disebut..... a. hambatan b. hambat jenis c. penghantar kawat d. kawat penghantar 21. Panjang kawat tembaga 80 m, tahanan jenisnya 1,7 x 10-8 Ohmmeter dan luas penampangnya 4 mm 2. Jadi nilai tahanan itu sebesar.... a. 34 Ohm b. 3,4 Ohm c. 0,34 Ohm d. 0,2 Ohm 22. Hambatan suatu kawat tembaga akan berkurang besarnya jika: I. Lebih banyak II. Lebih besar penampangnya III. Lebih panas a. hanya pernyataan I b. hanya pernyataan II c. pernyataan I dan II d. pernyataan I, II dan 111 23. Sepotong kawat yang panjangnya 4 meter dengan luas penampang 5.10 -7 m2 dan hambatan jenisnya 1,5.10-6 ohm.m, maka hambatan kawat itu ..... a. 1200 ohm b. 120 ohm c. 12 ohm d. 1,2 ohm 24. Perhatikan label hambat jenis berikut ini Nama Zat Hambat Jenis (Ω mm/m) Besi 0,086 Tembaga 0,017 Nikel 1,0 Seng 0,059 Apabila luas alas dan panjang kawatnya sama maka nilai hambatan yang terbesar adalah.... a. besi b. tembaga c. nikel d. seng 25. Di sekitar kehidupan banyak kita jumpai benda: 1. Plastik 4. Karet 2. Air 5. Tembaga 3. Besi Benda-benda tersebut yang tergolong konduktor adalah.... a. 1,2,3 b. 1,3,5 c. 2,3,4 d. 2,3,5 26. Besi, baja, tembaga, alumunium, dan berbagai logam lainnya termasuk konduktor, karena.... a. Banyak memiliki proton yang bebas c. Banyak memiliki elektron yang bebas b. Banyak memiliki proton yang tak bebas d. Banyak memiliki elektron yang tak bebas 27. Kelompok benda yang tergolong isolator diantaranya…. a. Asam sulfat, plastik, dan kain c. Kayu, ebonit, dan alkohol b. Kertas, ebonit, dan asam sulfat d. Kayu, kertas, dan plastik 28. Lidi, kayu, dan karet merupakan contoh isolator, karena.... a. banyak memiliki elektron bebas c. tidak memiliki proton bebas b. tidak memiliki elektron bebas d. banyak memiliki proton bebas 29. Kelompok benda yang tergolong semi-konduktor antaranya.... a. Fe, Al, danAu c. Ge, Al, dan Si b. Ge, dan Si d. Fe, Ar, Au 30. Benda disebut semikonduktor, karena..... a. memiliki elektron bebas tapi tidak dapat melepaskannya b. memiliki elektron bebas tapi tidak dapat membebaskan proton c. tidak memiliki elektron bebas tetapi membebaskan sebagiannya d. tidak memiliki elektron bebas tapi membebaskan proton 31. Benda yang dapat menghantarkan listrik disebut .... a. konduktor b. isolator c. semi konduktor d. semi isolator 32. Benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut..... a. semi isolator b. semi konduktor c. isolator d. konduktor 33. Benda yang berada di antara konduktor dan isolator disebut..... a. konduktor b. isolator c. germanium d. semi konduktor 34. Isolator dapat berfungsi sebagai konduktor bila..... a. diberi arus listrik yang besar c. diberi hambatan listrik yang besar 26 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 27. b. diberi tegangan listrik yang tinggi d. diberi elektrolit yang besar 35. Daftar di bawah ini menyatakan hubungan antara Kuat arus (i), hambatan listrik (R) dan tegangan (V). V dalam volt R dalam ohm I dalam ampere 2 2 1,00 2 4 0,50 2 8 0,25 2 10 0,20 Dari daftar di atas dapat disimpulkan bahwa kuat arus listrik..... a. sebanding dengan hambatan c. berbanding terbalik dengan hambatan b. sebanding dengan waktu d. berbanding terbalik dengan tegangan 36. Gambar yang menunjukkan rangkaian listrik tidak bercabang adalah..... a. c. b. d. 37. Besarnya kuat arus pada rangkaian listrik tertutup adalah..... a. di bagian yang dekat dengan sumber tegangan lebih besar dibandingkan dengan yang lainnya b. di mana-mana sama besar c. di bagian yang dekat dengan kutub positif lebih besar dan pada di dekat kutub negatif d. di bagian yang dekat dengan kutub negatif lebih besar dari pada di dekat kutub positif 38. Tegangan sewaktu arus mengalir atau tegangan jepit, rumusnya adalah.... a. V = I.R b. V = I/R c. V = R/I d. V = R+ I 39. Besarnya kuat arus pada rangkaian listrik tertutup mudah diketahui dengan menggunakan rumus Ohm, adapun rumusnya untuk satu elemen adalah.... a. I = E/(R +r ) b. I = (R+r)/E c. I =nE/(R+r) d. I = V/R 40. Sebuah baterai dihubungkan dengan lampu yang berhambatan 7,3 ohm. GGL baterai 1,5 volt dan berhambatan 0,2 ohm. Kuat arus yang timbul adalah...... a. 2 A b. 0,2 A c. 0,002 A d. 0,003 A 41. Jika kuat arus yang mengalir dari baterai yang dihubungkan dengan sebuah lampu yang berhambatan 2 ohm sebesar 0,5 A, maka tegangan jepitnya adalah..... a. 4 V b. 2,5 V c. 1,5 V d. 1 V 42. Larnpu berhambatan 7,75 ohm mendapat arus sebesar 10 A dari sebuah elemen yang berhambatan 0,25 ohm. Tegangan pada elemen itu adalah..... a. 8 V b. 7,5 V c. 2 V d. 1,25 V 43. Perhatikan gambar berikut ini! Tegangan jepit yang terdapat pada rangkaian gambar di samping adalah..... a. 72 V b. 48 V c. 23 V d. 2 V 44. Besarnya kuat arus pada rangkaian listrik tertutup dengan beberapa elemen yang dipasang seri dapat menggunakan rumus hukum ohm yaitu..... a. E c. E I= I= R+r R + (n.r ) b. nE d. E I = I= R + (nr ) r R+( ) n MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 27
  • 28. 45. 4 buah elemen mempunyai ggl masing-masing 1,5 volt disusun seri dan dihubungkan dengan sebuah lampu yang bertahan 23 ohm. Tahanan dalam elemen 0,25 ohm. Maka pernyataan yang tepat pada..... Jumlah ggl Kuat Arus Tegangan Jepit a. 6V 0,25 A 5,75 V b. 4V 0,25 A 5,75 V c. 1,5 V 0,25 A 5,75 V d. 1,5V 0,25 A 5,75 V 46. Gambar berikut ini termasuk rangkaian listrik bercabang adalah..... a. c. b. d. 47. Jumlah kuat arus yang masuk ke titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang itu. Pernyataan itu termasuk..... a. hukum kuat arus c. hukum rangkaian bercabang b. hukum I Kirchoff d. hukum II Kirchoff 48. Persamaan yang dapat menggambarkan hukum I Kirchoff yaitu..... a. I = I1 /I2 b. I = I1xI2 c. I =I1 + I2 +I3 d. I = I1/(I2+I3) 49. Besarnya I, pada gambar rangkaian di samping ini adalah..... I 3 =1,5 a. 8,5 ampere I 2 =5 A A b. 3 ampere c. 1,5 ampere d. 0,5 A I 4 =2 A 50. Perhatikan gambar di samping! I 1 =…? I =1,6 ampere I1= 0,3 Jika I1= I2dan I3 = I4, maka l4= adalah.... I1 = 2 A a. 0,3 ampere b. 0,5 ampere c. 1,3 ampere d. 7 ampere 51. Perhatikan gambar! Jika diketahui: I = 3 A = I1: I2: I3=1:2:3 dan I4 : I5 = 1: 2 Maka kuat arus l5 adalah..... a. 0,5 A c. 1,0 A b. 0,6 A d. 1,5 A 52. Rumus untuk hambatan pengganti seri adalah.... a. RS=R1xR2 b. RS=R1 + R2 c. RS= R1/R2 d. Rs=R1-R2 53. Ada 4 hambatan masing-masing 10 ohm seri, maka nilai hambatan pengganti sebesar.... a. 2,5 Ohm b. 6 Ohm c. 14 Ohm d. 40 Ohm 54. 3 buah hambatan nilainya masing-masing 20 Ohm, 30 Ohm, dan 60 Ohm dipasang paralel. Berapa Ohm besar hambatan penggantinya adalah..... a. 0,1 Ohm b. 1 Ohm c. 10 Ohm d. 110 Ohm 28 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 29. 55. Perhatikan gambar ! Kuat arus yang mengalir pada rangkaian itu adalah...... a. 8A b. 1,5 A 12 V c. 1A d. 0,5 A 56. Perhatikan gambar! R2 = 8 Ω Besar hambatan pengganti adalah..... a. 2 ohm b. 16 ohm c. 20 ohm d. 32 ohm 57. Perhatikan rangkaian hambatan di bawah ini! Hambatan pengganti untuk rangkaian tersebut adalah..... a. 9 Ohm c. 16 Ohm b. 14 Ohm d. 34 Ohm 58. Besarnya hambatan pengganti keempat hambatan di bawah ini adalah..... 20Ω a. 15 ohmB b. 20 ohm c. 40 ohm d. 80 hm II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Perhatikan gambar berikut! Tunjukkan lampu yang paling menyala terang dari kedua rangkaian itu dan beri penjelasannya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Perhatikan berbagai rangkaian di bawah ini. a. Berapakah hambatan total rangkaian? b. Berapakah arus yang mengalir pada hambatan 1 Ω? c. Berapakah arus yang mengalir pada hambatan 2 Ω? d. Berapakah arus yang mengalir pada hambatan 3 Ω? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Sebutkan perbedaan bunyi hukum Ohm dan bunyi hukum II Kirchoff! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Berikut ini adalah hasil percobaan untuk menentukan hambat jenis suatu kabel Panjang Kabel (m ) 0 0,20 0,41 0,60 0,79 1,00 Hambatan (Ω) 0 1,20 2,40 3,50 4,80 6,10 a. Gunakan nilai panjang kabel sebagai sumbu mendatar dan nilai hambatan sebagai sumbu tegak. b. Berapa panjangkah kabel rangkaian agar mengalir arus listrik 0,5 A? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Perhatikan berbagai susunan hambatan di bawah ini! MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 29
  • 30. a. Tentukan pembacaan ammeter A hingga ammeter H. b. Berapakah beda potensial pada setiap rangkaian paralel itu? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. Tiga buah hambatan masing-masing 4 ohm, 6 ohm, dan 8 ohm dirangkai secara paralel yang kemudian dirangkai secara seri dengan dua buah hambatan seri masing-masing 3 ohm dan 6 ohm. Rangkaian ini dihubungkan dengan tegangan 12 volt. a. Gambar rangkaiannya. b. Hitung: (i) hambatan totalnya. (ii) kuat arus listnik. (iii) kuat arus masing-masing hambatan. (iv) tegangan pada masing-masing hambatan. Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 7. Sebuah amperemeter dengan hambatan 0,006 ohm, tiap pembagiannya menunjukkan arus 1 A. Agar tiap pembagian skala menunjukkan arus 5 A, berapa besar hambatan yang harus dipasang secara: a. seri? b. paralel? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 8. Perhatikan gambar ini. a. Hitung kuat arus yang mengalir pada jalur PQS dan PRS. b. Hitung beda potensial antara PQ, PR, dan QR. Jawab: ............................................................................................................ ........................................................................................................................ 9. Perhatikan berbagai rangkaian di bawah ini. Untuk masing-masing rangkaian, berapakah pembacaan ammeter jika: a. hanya saklar S1 yang ditutup? b. hanya saklar S2 yang ditutup? c. kedua saklar ditutup? d. berapakah hambatan total masing-masing rangkaian jika kedua sklar ditutup? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 10. Lengkapi tabel di bawah ini! 30 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 31. Hambatan (Ω) Hambatan pengganti ( Ω) R1 R2 R3 Seri Pararel a. 10 20 30 …… ….. b. ….. 30 50 100 ….. c. 40 ….. 60 150 ….. d. ….. 30 30 ….. 10 Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 11. Diagram berikut menunjukkan baterai dengan tegangan 6 volt dihubungkan dengan saklar S dan dua buah resistor paralel yang masing-masing 2 Ωdan 3Ω . Jika saklar S ditutup dalam waktu 5 menit. Hitung: a. arus yang mengalir di setiap resistor. b. arus yang mengalir pada baterai. c. muatan total yang melalui baterai. d. jika hambatan dipasang seri, jawablah pertanyaan a, b, dan c Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 12. Seorang siswa melakukan eksperimen dengan suatu rangkaian listrik sebagai berikut: Setiap pergeseran hambatan geser diperoleh data: Pergeseran ke 1 2 3 4 5 6 Kuat arus 12 8 6 4 4 4 a. Buatlah grafik dan data di atas! b. Berapa hambatan pada setiap pergeseran hambatan geser? c. Apa yang terjadi pada pergesran ke-4 hingga 6? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 13. Perhatikan diagram di bawah ini. a. hitung hambatan total dan dua resistor yang terhubung paralel. b. hitung kuat arus yang melalui ammeter. c. hitung beda potensial antara A dan B. d. variasikan hambatan paralel agar ammeter menunjukkan nilai: - 5A - 0,5 A Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 14. Perhatikan diagram di bawah ini! Gambar (I) adalah rangkaian paralel potensiometer P danhambatan R. Besar arus yang mengalir pada lampu ditunjukkan oleh gambar (ii) a. Mengapa grafik berbentuk hiperbola? b. Mengapa pada nilai potensiometer yang sangat besar, arus pada lampu konstan? c. Akankah lampu putus saat hambatan pada potensiometer nol? Mengapa demikian? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 31
  • 32. SUMBER ARUS LISTRIK Standar Kompetensi: 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sahari-hari Kompetensi Dasar: 3.4 Mendeskripsikan prinsip kerja elemen dan arus listrik yang ditimbulkannya serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari PENGUKURAN LISTRIK 1. Pengertian Arus listrik Anda tentunya mempunyai banyak pengalaman dalam memanfaatkan listrik, setiap waktu anda menghidupkan lampu, radio, televisi dan lain-lain. Ini berarti bahwa Anda telah memanfaatkan listrik. Apa sebetulnya arus listrik? Dan bagaimana proses terjadinya arus listrik? Arus listrik mengalir melalui kabel karena adanya perbedaan "Level Listrik" di antara kedua titik dalam suatu rangkaian listrik yang disebut beda potensial atau tegangan. Jadi arus listrik mengalir karena adanya beda potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik berpotensial tinggi ke titik berpotensial lebih rendah. Sebuah benda disebut bermuatan listrik apabila benda tersebut kekurangan atau kelebihan elektron. Benda A lebih banyak kekurangan elektron daripada benda B, keadaan ini dapat dikatakan bahwa benda A mempunyai potensial lebih tinggi daripada benda B. 2. Kuat Arus Listrik Besarnya arus listrik diberi nama kuat arus listrik yang diberi simbol (I). Kuat arus listrik ( I ) adalah banyaknya muatan listrik ( Q ) yang mengalir melalui suatu penghantar tiap detik ( t ). Persamaan : Q I = t atau Q =I .t Keterangan I : kuat arus (Ampere) Q : muatan listrik (Coulomb) t : waktu(sekon) Contoh soal: Pada suatu penghantar selama 5 sekon jumlah muatan listrik yang mengalir 40 coulomb. Tentukan kuat arus yang mengalir? Penyelesaian : Diketahui : t = 5 sekon Q = 40 coulomb Ditanya : I = ...............? Jawab : I = Q/t I = 40 C/ 5 s I = 8 Ampere Untuk mengukur besar kuat arus yang mengalir dalam sebuah penghantar digunakan alat yang dinamakan amperemeter. 32 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 33. Dalam pemasangannya ampermeter disusun secara seri dalam rangkaian. Lampu A Cara membaca skala pada amperemeter Skala yg ditunjuk Hasil pengukuran = --------------------------- x Batas ukur Skala Maksimum Contoh soal: Dari gambar di atas: Skala yang ditunjuk = 30 Skala yang ditunjuk = 60 Skala maksimum = 50 atau Skala maksimum = 100 Batas ukur = 5A Batas ukur = 5A Hasil Pengukuran = 30 / 50 x 5 A Hasil Pengukuran = 60/100 x 5A = 3A = 3A KEGIATAN 1 A. Tujuan: Untuk mempelajari tentang arus listrik dan kuat arus listrik pada rangkaian listrik B. Alat dan Bahan: 1. Baterai : 2 buah 2. Lampu : 1 buah 3. Saklar : 1 buah 4. Amperemeter/basicmeter/Avometer 5. Kabel penghubung secukupnya C. Langkah Kerja: Lampu 1. Susun alat seperti gambar 2. Hubungkan saklar S sehingga terjadi kontak 3. Amatilah lampu dan amperemter 4. Catat skala yang ditunjukkan pada amperemeter 5. Tekan saklar sehingga hubungan terputus. Amatilah apa A S yang terjadi. 6. Ulangi kerja no. 1 sampai no. 5 dengan menggunakan 2 buah baterai b MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 33
  • 34. D. Tugas dan Pertanyaan: 1. Buatlah skema rangkaian dari kegiatan yang kamu lakukan! 2. Setelah saklar ditekan dan terjadi kontak maka terjadilah rangkaian .................................................................... 3. Pada rangkaian tertutup lampu menyala, menunjukkan adanya ............................................................................. 4. Amperemeter menunjukkan arus listrik yang mengalir sebesar.............................................................................. 5. Jika saklar ditekan dan hubungan terputus, maka lampu ....................................................................................... Rangkaian ini merupakan rangkaian ...................................................................................................................... 6. Setelah memakai 2 buah baterai, bagaimanakah nyala lampu .............................................................................. Dan berapakah skala yang ditunjukkan amperemeter ........................................................................................... 7. Lampu menyala lebih terang atau lebih redup ....................................................................................................... Mengapa ................................................................................................................................................................. 8. Apakah yang dimaksud kuat arus listrik ................................................................................................................. 9. Kemanakah arah arus listrik mengalir .................................................................................................................... 10. Manakah yang potensialnya lebih tinggi, baterai kutub negatif atau kutub positif ................................................ 11. Jelaskan pengertian arus 1 ampere ......................................................................................................................... 12. Sebutkan satuan kuat arus listrik yang lain ........................................................................................................... E. Kesimpulan : Dari kegiatan di atas dapat ditarik kesimpulan .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... SEL LISTRIK Elemen adalah sumber tegangan listrik yang mengeluarkan energi listrik berdasarkan prinsip pasangan logam, misalnya: 1. Elemen Volta Elemen Volta merupakan elemen yang paling sederhana a. Bagian bagian dari elemen volta 1. bejana 2. lempeng seng (Zn) Tembaga 3. lempeng tembaga (Cu) Seng 4. larutan asam sulfat (H2SO4) Tembaga bejana b. Beda potensial antara kedua kutub adalah 1 volt c. Tembaga merupakan kutub positif, sedangkan seng merupakan kutub negatif, berarti potensial tembaga lebih tinggi daripada larutan potensial seng 34 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 35. d. Kelemahan elemen volta 1. Arus listrik yang mengalir hanya sebentar. Hal ini karena peristiwa polarisasi, yaitu melekatnya gelembung gas pada lempeng tembaga. 2. Beda potensialnya kecil (l volt) 2. Baterai ( Elemen kering ) Baterei adalah sebutan lain dari elemen kering Pasta Amonium Karbon Bagian bagian dari baterai: Sebuah tabling seng sebagai kutub negatif. Batang karbon sekaligus sebagai kutub positif. Amonium klorida. Mangan dioksida dicampur bubuk karbon untuk meniadakan polarisasi. seng Beda potensial antara kutub-kutubnya sekitar 1,5 V Mangan Dioksida Baterai termasuk elemen primer 3. Accumulator a. Bagian-bagian aki _ Pb ( Kutub 1. Sebuah bejana terbuat dari karet atau PbO2 ( Kutub + Negatif ) plastik. Positif ) 2. Dua pelat yang masing-masing terbuat dari timah hitam (timbal = Pb) sebagai kutub H2SO4 (Asam negatip dan timbal oksida (PbO,) sebagai Sulfat encer ) kutup positif. 3. Larutan asam sulfat (H,SO4) 4. b. Beda potensial antara kutub-kutubnya sekitar 2 volt c. Pada waktu aki digunakan 1. PbO2 berubah menjadi PbSO4 2. Pb berubah menjadi PbSO4 d. Apabila kedua kutub berubah menjadi PbSO4 (timbal sulfat) maka potensialnya menjadi sama. Aki seperti ini disebut kosong atau habis setrumnya. e. Aki termasuk elemen sekunder artinya dapat menyimpan muatan listrik di dalamnya dan bila habis dapat disetrum lagi. GAYA GERAK LISTRIK (GGL) Gaya gerak listrik adalah beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber listrik ketika sumber listrik tidak mengalirkan arus listrik, diberi lambang E. Tegangan jepit adalah beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber arus listrik ketika sumber arus listrik mengalirkan arus listrik, diberi lambang V. Beda potensial adalah banyaknya energi untuk mengalirkan setiap muatan listrik dari suatu titik ke titik lain dalam kawat penghantar. Rumus: W Keterangan : V = Beda potensial ( Volt ) V= Q W = Energi ( J ) Q = Muatan ( C ) MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 35
  • 36. Contoh Soal : Untuk memindahkan muatan sebanyak 30 coulumb diperlukan energi sebesar 450 joule. Hitunglah beda potensialnya! Jawab : Diketahui : W = 450 joule Q = 30 coulomb Ditanya : V .............? W Jawab : V= Q V = 450 J / 30 C V = 15 Volt Jadi beda potensialnya adalah 15 volt Untuk mengukur beda potensial digunakan alat yang dinamakan voltmeter. Voltmeter ini dipasang secara paralel dengan rangkaian Lampu Skala yang ditunjuk Hasil pengukuran = x batas ukuran skala maksimal Skala atas Skala Bawah V Basicmeter Multiplier Apabila menggunakan skala yang bawah, tegangan terukur adalah: Skala terbaca = 60 skala Jumlah skala = 100 skala Batas ukur = 10 volt Hasil pengukuran = 60/100 x 10 volt = 6 volt Apabila menggunakan skala yang atas, tegangan terukur adalah: Skala terbaca = 30 skala Jumlah skala = 50 skala Batas ukur = 10 volt Hasil pengukuran = 30/50 x 10 volt = 6 volt 36 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 37. KEGIATAN 2 A. Tujuan: Mengukur beda potensial dengan voltmeter. B. Alat dan Bahan: 1. Lampu pijar 2. Saklar 3. Batu baterei 4. Voltmeter 5. Kabel secukupnya C. Langkah Kerja: Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan Susun alat seperti pada gambar di samping. D. Hasil Pengamatan: a. Dalam keadaan saklar terbuka (lampu padam) jarum voltmeter menunjuk angka................................................... b. Dalam keadaan saklar tertutup (lampu menyala) jarum voltmeter menunjuk angka ............................................... c. Bandingkan hasil pengamatan a dan pengamatan b! ................................................................................................ E. Kesimpulan: .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... LATIHAN 3 I. Bubuhkan huruf B untuk pernyataan yang benar atau huruf S untuk pernyataan yang salah dari soal-soal berikut ini! 1. Elemen volta termasuk elemen sekunder ( ) 2. Asam nitrat digunakan akumulator sebagai elektrolit. ( ) 3. Volt adalah satuan dari beda potensial listrik. ( ) 4. Akumulator, elemen kering, dan elemen volta termasuk sumber-sumber arus searah. ( ) 5. Energi akumulator tergantung pada besar arus listrik yang dipakai dan lamanya waktu pengisian (recharge) ( ) II. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Yang tidak termasuk sumber arus listrik searah adalah .... a. baterai b. elemen Volta c. generator d. accumulator 2. Suatu logam apabila dicelupkan ke dalam larutan elektrolit akan menjadi bermuatan negatif. Hal ini disebabkan oleh .... a. larutan memberi muatan negatif pada logam b. logam melepaskan muatan positif pada larutan c. larutan memberi muatan positif pada logam d. logam menerima muatan negatif dari larutan 3. Logam yang dipakai sebagai katoda dalam elemen Volta adalah .... a. Mg b. Cu c. Zn d. C 4. Larutan elektrolit ialah larutan yang bersifat .... a. tidak menghantarkan arus listrik c. cair tetapi encer MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 37
  • 38. b. dapat menghantarkan arus listrik d. mengandung sulfat 5. Larutan elektrolit yang baik untuk elemen ialah yang bersifat .... a. mengandung sulfat c. encer b. Kental d. mengandung chlorida 6. Berikut ini adalah termasuk elemen primer, kecuali .... a. elemen Volta b. elemen Winston c. baterai d. aki 7. Salah satu penyebab elemen Volta tidak tahan lama ialah .... a. katodanya cepat habis c. anoda tertutup H2 b. anodanya cepat habis d. katoda tertutup H2 8. Apabila kita menggunakan logam Ca dan Fe sebagai kutub-kutub suatu elemen, jawaban berikut benar kecuali.... a. Ca dipakai sebagai katoda c. Fe dipakai sebagai kutub positif b. Fe dipakai sebagai anoda d. Ca dipakai sebagai kutub positif 9. Peristiwa polarisator pada elemen Volta ialah .... a. tertutupnya Cu oleh gelembung hidrogen c. gas hidrogen menutupi kutub Zn b. H2 menutupi kutub katoda d. elemen tidak dapat menghasilkan arus lagi 10. Baterai dapat dipakai lebih lama karena di dalamnya terdapat bahan depolarisator, yaitu .... a. seng b. karbon c. batu kawi d. NH4C1 11. Yang berfungsi sebagai anoda pada baterai adalah .... a. Zn b. C c. Cu d. PbO2 12. Bahan elektrolit pada baterai adalah .... a. NH4Cl b. SO4 c. HCl d. Mn O 13. Kutub-kutub accumulator yang masih baru adalah .... a. katoda PbSO4, anoda PbSO4 c. katoda PbSO4, anoda Pb b. katoda Pb, anoda PbO2 d. katoda PbO2 ,anoda PbSO4 14. Reaksi yang terjadi di anoda pada saat aki dipakai adalah .... a. 2 PbO2 + H2SO4 2 Pb SO4 + 2 H2O b. Pb + H2SO4 Pb SO4 + H2 c. Pb SO4 + SO4 -2 + 2 H2O PbO2 + 2H2SO4 + 2e- + e- d. Pb SO4 + 2 H + 2 Pb + H2SO4 15. Keunggulan accumulator adalah .... a. mudah dibawa ke mana-mana c. tidak terdapat polarisator b. dapat diisi ulang kembali d. murah harganya 16. Accumulator dapat menghasilkan beda potensial yang lebih besar dari 1,5 volt dengan cara .... a. memasang seri kutub-kutubnya c. menambah larutan H2SO4 b. memasang paralel kutub-kutubnya d. menambahkan aqua pada larutan elektrolitnya 17. Kutub-kutub accumulator yang sudah kosong / tidak bermuatan adalah .... a. katoda PbSO4, anoda PbO2 c. katoda Pb, anoda PbSO4 b. katoda Pb, anoda PbO2 d. keduanya PbSO4 18. Sebuah aki dicharge dengan arus 2,5 ampere selama 12 jam. Apabila aki dipakai dengan arus 0,5 ampere, maka aki dapat dipakai selama .... a. 24 jam b. 36 jam c. 60 jam d. 72 jam 19. Sebuah aki selama 14 jam diisi dengan arus 2 ampere. Apabila aki dipakai selama 40 jam hingga habis, maka arus yang dipakai adalah .... a. 0,6 ampere b. 0,7 ampere c. 0,8 ampere d. 0,9 ampere 20. Berikut ini pemasangan voltmeter yang benar adalah .... a. b. c. d. V V V V 21. Berikut ini pemasangan ampermeter dan voltmeter yang benar adalah .... V V V a. b. c. d. V 38 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 39. III. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Mengapa suatu logam menjadi bermuatan negatif bila dicelupkan pada larutan elektrolit? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 2. Apa keunggulan elemen kering dibandingkan elemen volta? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Sebuah aki diisi arus 3,5 A selarna 6 jam. Berapa lama aki akan habis apabila dipakai dengan arus 0,5 A? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Apa perbedaan elemen listrik primer dengan elemen listrik sekunder? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. ULANGAN HARIAN 3 I. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Arus listrik adalah ..... a. aliran muatan listrik c. arah aliran elektron b. aliran listrik d. mengalirnya elektron-elektron 2. Berikut ini pernyataan yang benar, kecuali..... a. arus listrik mengalir dari potensial rendah kepotensial tinggi b. arus listrik berlawanan dengan arah aliran electron c. arus listrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif d. elektron mengalir dari kutub negatif ke kutub positif 3. Penyebab adanya arus listrik adalah adanya .... a. perbedaan potensial c. jumlah muatan (+) = Jumlah Muatan (-) b. persamaan potensial d. jumlah elektron = Jumlah proton 4. Perhatikan gambar! Berdasarkan gambar di samping, maka ..... a. Potensial I > potensial II b. Potensial I < potensial II c. Potensial I = potensial II I II d. Potensial I 3 potensial II 5. Benda disebut potensial tinggi, bila jumlah ..... a. proton lebih banyak c. neutron lebih banyak b. elektron lebih banyak d. proton sama dengan elektron 6. Benda disebut potensial rendah, bila jumlah .... a. proton Iebih banyak c. neutron lebih banyak b. elektron Iebih banyak d. elektron sedikit 7. Perhatikan gambar aliran elektron di bawah ini yang benar ialah ..... a. b. c. d. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 39
  • 40. 8. Perhatikan gambar arus listrik di bawah ini, yang benar adalah .... a. c. b. d. 9. Di bawah ini yang merupakan pernyataan arus listrik yang mengalir di dalam sebuah penghantar adalah .... a. aliran muatan positif dari potensial rendah ke potensial tinggi b. aliran elektron dari potensial tinggi ke potensial rendah c. aliran muatan positif dari potensial tinggi ke potensial rendah d. aliran elektron dari potensial rendah ke potensial tinggi 10. Perhatikan gambar rangkaian listrik tertutup di samping ini! Yang menyebabkan lampu dapat menyala pada rangkaian tersebut adalah sebagai berikut, kecuali.... a. adanya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian b. adanya beda potensial antara elemen dengan lampu c. adanya kawat penghantar yang menghubungkan elemen dengan lampu d. tegangan sebesar 1,4 volt 11. Banyaknya muatan listrik tiap detik disebut..... a. kuat Listrik c. coulomb b. kuat arus d. beda potensial 12. Berikut ini yang tidak termasuk pada hubungan jumlah rnuatan listrik (Q), waktu (t), dan kuat arus pada suatu penghantar (I) adalah ..... a. I = Q/t c. Q = I.t b. t = Q/I d. Q = V.I.t 13. Ampere adalah ..... a. satuan listrik c. satuan muatan listrik b. satuan kuat arus listrik d. satuan waktu listrik 14. Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah ..... a. amperemeter c. ohmmeter b. voltmeter d. mikroampere 15. Satu ampere yaitu kuat arus yang dapat memindahkan muatan sebanyak ..... a. 1 coulomb tiap 2 detik c. 1 coulomb tiap 1 detik b. 2 detik tiap coulomb d. 2 coulomb tiap 2 detik 16. Muatan tistrik 120 C berpindah melalui penghantar menghubungkan kedua kutub sumber tegangan selama 5 menit. Kuat arus listriknya ialah ..... a. 0,04 A b. 0,4 A c. 0.5 A d. 2,5 A 17. Selama 20 detik arus yang mengalir 1,5 ampere. Banyaknya muatan yang mengalir sebanyak ..... a. 30 coulomb b. 21,5 coulomb c. 16,5 ampere d. 16,5 coulomb 18. Pada rangkaian listrik kuat arusnya mengaiir 2A Maka waktu untuk mengalirkan muatan listrik sebanyak 60 C adalah ..... a. 120 S b. 62 S c. 58 S d. 30 S 19. Selama 1 menit muatan listrik mengalir sebanyak 240 C pada suatu rangkaian listrik. Maka besarnya kuat arus listrik itu adalah ..... a. 241 A b. 249 A c. 4 A d. 2,4 A 20. Perhatikan diagram rangkaian listrik berikut! Dari diagram itu besarnya kuat arus dan banyaknya muatan listrik yang mengalir selama 1 menit adalah .... a. 6 A dan 6 C c. 3 A dan 180 C b. 6 A dan 360 C d. 3 A dan 1800 C 40 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 41. 21. Diketahui : 1 A = 1000 mA, Maka 300 mA akan sama dengan ..... a. 0,3 A b. 3 A c. 20 A d. 3000 A 22. Pada rangkaian listrik kuat arusnya 400 mA. banyaknya muatan listrik yang mengalir selama 5 menit sebanyak.... a. 12.000 C b. 120 C c. 12 C d. 1,2 C 23. Diketahui: 1 A = 1 .000.000 mikro Ampere (u. A) = 106 mikro Ampere dan 1 mA = 1000 mikroA Maka 2000 mikro Ampere akan sama dengan ..... a. 2mA = 0,0002 A b. 2mA = 0,002 A c. 0,2mA = 0,0002 A d. 0,2 mA = 0,002 A 24. Solar cell (baterai matahari) mengubah energi cahaya menjadi ..... a. energi mekanik b. energi panas c. energi listrik d. energi kimia 25. Petir yang dapat menimbulkan cahaya dan bunyi yang keras sebenarnya adalah .... a. arus udara yang sangat cepat c. arus panas b. arus elektron melalui cahaya d. arus cahaya 26. Jika di dalam sebuah kawat penghantar terdapat arus listrik, maka di dalam kawat tersebut terjadi sebenarnya adalah perpindahan ..... a. proton b. elektron c. netron d. ion 27. Jika di dalam kawat penghantar sedang terjadi perpindahan elektron, maka akan terjadi perpindahan muatan positif yang arahnya berlawan dengan arah elektron. Perpindahan muatan positif itu disebut ..... a. arus elektron b. arus listrik c. arus kawat d. arus proton II. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Jelaskan perbedaan pengertian dari arus listrik dan kuat arus listrik! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Sebutkan bagian batu baterai yang dapat mencegah polarisasi! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Jelaskan arti polarisasi! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Jelaskan perbedaan dari elemen primer dengan elemen sekunder! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Jelaskan fungsi dari: a. sekring b. sakelar Jawab: ...................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... 6. Pada suatu rangkaian listrik diketahui kuat arus 4 A. Tentukan banyaknya muatan listrik selama 9 menit! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 7. Selama 3 menit mengalir muatan listrik sebanyak 60 C. Tentukan kuat arus listriknya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 8. Sebutkan perbedaan dari amperemeter dengan voltmeter! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 9. Apabila pada voltmeter menunjukkan 9 V dan amperemeter menunjukkan 1,5 A, tentukan banyak muatan listrik yang mengalir selama 10 detik? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 41
  • 42. ENERGI DAN DAYA LISTRIK Standar Kompetensi: 3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sahari-hari Kompetensi Dasar: 3.4 Mendeskripsikan hubungan energi listrik dengan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari- hari A. ENERGI LISTRIK Dalam kehidupan sehari-hari, penggunaan energi listrik sudah tidak asing lagi. Untuk penerangan (lampu) menggunakan energi listrik, dan masih banyak alat-alat lain yang menggunakan energi listrik, seperti: kompor listrik, solder listrik, setrika listrik, kulkas, dan alat pendingin ruangan. Juga masih banyak alat-alat di rumah kita yang menggunakan energi listrik, yaitu kipas angin, radio, televisi, tape recorder dan lain lain. Berdasarkan hukum kekekalan energi , bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnakan, tetapi hanya dapat berubah bentuk, dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Maka dalam bab ini, marilah kita pelajari terlebih dulu beberapa perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain, ataupun sebaliknya dari energi bentuk lain menjadi energi listrik. 1. PERUBAHAN ENERGI LISTRIK. Contoh-contoh perubahan energi listrik a. Energi listrik menjadi energi kimia, ini kita jumpai pada peristiwa: pengisian aki, elektrolisa air dan penyepuhan. b. Energi kimia menjadi energi listrik, ini dapat kita temui pada peristiwa: pemakaian aki, pemakaian elemen volta dan pemakaian baterai. c. Energi listrik menjadi energi mekanik, ini kita temui pada motor listrik, kipas angin dan mainan anak-anak (mobil-mobilan) yang menggunakan baterai. d. Energi mekanik menjadi energi listrik , ini kita jumpai pada dinamo (generator) dan pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). e. Energi listrik menjadi enegi kalor, ini kita jumpai pada penggunaan kompor listrik, solder dan setrika listrik. f. Energi kalor menjadi energi listrik , ini kita jumpai pada: Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), Pembangkit listrik tenaga panas bumi atau gas, Pembangkit listrik tenaga surya. 2. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BESARNYA ENERGI LISTRIK a. Alat yang mengubah energi listrik menjadi kimia Dalam kehidupan sehari hari kita sering menggunakan alat alat listrik seperti lampu pijar, setrika, kompor, ataupun solder. Alat-alat ini dapat menghasilkan energi panas (kalor). Apakah kalor yang dihasilkan ini dapat terjadi dengan sendirinya? menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi dapat berubah bentuknya dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain. Dengan demikian dari manakah sebenarnya kalor yang dihasilkan oleh alat–alat di atas? Apakah merupakan perubahan dari energi listrik? Untuk menjawab pertanyaan itu, marilah kita ikuti kegiatan dibawah ini : Percobaan 1 1. Pada percobaan berikut ini digunakan sepotong kawat halus yang bagian tengahnya dililitkan pada tendon thermometer. Kemudian ujung-ujung kawat dihubungkan b dengan kutub-kutub baterai seperti pada gambar. Setelah itu diamati perubahan suhu Gambar percobaan ini untuk pada thermometer dan catat hasilnya pada mengamati adanya perubahan tabel pengamatan. energi listrik menjadi kalor 42 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 43. Tabel pengamatan Menit ke Suhu 0 25 oC 1 27 oC 2 29 oC 3 32 oC 4 36 oC 5 40 oC 2. Dari tabel pengamatan di atas, ternyata suhu makin lama makin tinggi. Hal ini menunjukan bahwa kawat yang dililitkan pada tendon thermometer mengalami pertambahan energi panas (kalor) dari itulah dapat disimpulkan bahwa energi yang mengalir pada kawat tidak musnah atau hilang begitu saja, tetapi energi itu berubah menjadi energi kalor. 3. Berapa besarnya energi yang diubah menjadi kalor? Tentunya sebesar kalor yang ditimbulkan, karena energi listrik itu tidak musnah, tetapi berubah menjadi kalor. Berapa Joule besarnya energi itu? Untuk mengetahui besarnya energi listrik yang digunakan atau energi kalor yang ditimbulkan, sebenarnya dapat kita hitung apabila kita mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besarnya energi listrik itu. 4. Untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besarnya energi listrik, marilah kita ikuti percobaan berikut ini: Percobaan 2 1. Pada percobaan ini digunakan sebuah bola lampu 12 V dan sebuah sumber tegangan berupa power supply seperti gambar dibawah ini: 2. Setelah satu menit bola lampu dinyalakan, lalu disentuh. Setelah lima menit bola lampu disentuh lagi. Ternyata bola lampu yang dinyalakan selama 5 menit terasa lebih panas. Dari kegitan itu dapat disimpulkan bahwa energi panas (Kalor) yang dihasilkan sebanding dengan waktu, artinya makin lama energi panas yang +_ dihasilkan makin besar 3. Bola lampu yang dinyalakan dengan tegangan 6 V selama 5 menit, setelah bola lampu dinyalakan dengan tegangan 12 V Percobaan untuk mengetahui selama 5 menit juga. Ternyata bola lampu yang dinyalakn dengan faktor faktor yang tegangan 12 V lebih panas dari kegitan tersebut dapat mempengaruhi energi disimpulkan, bahwa besar energi panas (Kalor) yang dihasilkan sebanding dengan beda potensial 4. Pada kegiatan ini lampu dinyalakan dengan tegangan 12 V selama 5 menit dan kuat arusnya dapat dilihat pada amperemeter yang dipasang pada rangkaian itu. Setelah itu ditambahkan sebuah penghambat (resistor) pada rangkaian dan lampu yang dinyalakan selama 5 menit dan tegangan tetap 12 V terlihat pada amperemeter arusnya menjadi lebih kecil apabila dibandingkan, ternyata bola lampu yang kuat arusnya lebih besar lebih panas. Dari kegiatan diatas dapat disimpulkan bahwa besarnya energi panas (kalor) sebanding dengan kuat arus. 5. Dari di atas dapat ditarik kesimpulan, bahwa besar energi panas (kalor) yang dihasilkan adalah: a. Sebanding dengan beda potensial ( V ) b. Sebanding dengan kuat arus ( I ) c. Sebanding dengan waktu ( t ) Karena energi kalor yang dihasilkan berasal dari energi listrik, maka besar energi itu kita beri simbol W, maka dapat dirumuskan persamaan: W = V. I . t Keterangan: W = Energi Listrik ( Joule ) V = Tegangan ( Volt ) I = Kuat arus ( Ampere ) MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 43
  • 44. t = Waktu ( Sekon ) Berdasarkan hukum Ohm V = I . R , maka besar energi listrik dapat dinyatakan dengan persamaan: V2 2 W = I . R .t atau W = .t R Semua alat tersebut mempunyai bagian yang sangat pokok yang disebut elemen pemanas. Pada elemen pemanas energi listrik diubah menjadi energi panas (kalor). Elemen pemanas terbuat dari kawat atau pita yang mempunyai hambat jenis besar dan titik lebur yang tinggi (tidak mudah meleleh ), misalnya: nikelin, konstantan dan nikhrom. Kawat atau pita ini dililitkan pada baban isolator yang tahan panas, misalnya : porselin, asbes, keramik atau bahan isolator lainnya. Pada kompor listrik elemen pemanasnya berbentuk spiral yang dipasang pada alur-alur tempat pemanas itu disalurkan pada bahan isolatornya. b. Alat yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Disamping energi listrik dapat diubah menjadi kalor, dapat pula diubah menjadi energi cahaya. Contohnya pada lampu pijar dan lampu tabung atau TL (tube lamp). 1. Lampu Pijar. Lampu pijar mula-mula ditemukan oleh Thomas Edison (1847 - 1931). Bagian yang dapat memancarkan cahaya disebut filamen. Filamen ini terbuat dari kawat yang digulung menjadi spiral. Filamen di pasang dalam bola kaca yang hampir hampa dan diisi gas yang berfungsi mencegah kebakaran, misalnya argon. Pada filamen inilah energi listrik diubah menjadi energi panas, sehingga filamen membara dan Gambar memancarkan cahaya. Lampu pijar 2. Lampu Tabung (TL) Salah satu bagian lampu ini adalah labung kaca. Dalam tabung ini diisi gas tertentu, misalnya uap raksa atau dahulu digunakan gas neon, sehingga juga disebut Lampu Neon. Pada ujung-ujung tabung terdapat elektroda. Bagian lainnya berupa balnet (kumparan dengan inti besi) dan stater. Starter Balast Gambar Lampu labung (TL) Prinsip kerjanya Ketika saklar dihubungkan maka arus mengalir pada starter dan balast, sehingga timbul tegangan tinggi pada kedua elektroda, maka terjadilah loncatan elektron di dalam tabung. Loncatan elektron ini menumbuk pada gas di dalam tabung yang menimbulkan sinar ultraungu akibat adanya ionisasi. Sinar ultraungu ini mengenai dinding tabung yang dilapisi zat yang dapat berpendar sehingga memancarkan cahaya. B. DAYA LISTRIK Tentunya anda pernah melihat alat listrik, misalnya lampu pijar. Ada yang bertuliskan 10 watt, 15 watt, 25 watt atau 40 walt. Apa artinya tulisan itu? Itulah yang membedakan antara lampu yang satu dengan yang lainnya, yaitu kemampuannya masing-masing dalam mengubah energi listrik menjadi cahaya. Ada yang lambat ada yang lebih cepat dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Kemampuan atau kecepatannya dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya itulah yang kemudian disebut Daya Listrik lampu itu. Faktor yang mempengaruhi Daya Listrik. Sebuah lampu listik selama 1 menit telah menggunakan energi listrik. Sebanyak 6.000 joule. Berarti lampu itu 44 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 45. selama 60 detik menggunakan energi 600 joule. Selama 10 detik menggunakan energi 100 joule. Selama 1 detik menggunakan energi 10 joule. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 45
  • 46. Karena dalam tiap detiknya lampu itu menggunakan energi 10 joule atau lampu itu telah melakukan usaha untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya sebesar 10 joule, maka dapat dikatakan bahwa lampu itu mempunyai daya 10 joule/detik atau 10 watt. Dari uraian di atas dapat disimpulkan scbagai berikut: Daya Listrik ialah: - Banyaknya energi listrik yang digunakan oleh suatu alat listrik setiap detik, atau - Besarnya usaha yang telah dilakukan oleh suatu alat listrik setiap detik (kecepatan alat dalam melakukan usaha). Karena besar usaha yang dilakukan oleh suatu alat listrik sama dengan banyaknya energi listrik yang telah digunakan oleh alat itu, maka banyaknya energi listrik = besar usaha yang dilakukan oleh alat itu. Apabila energi listrik diberi simbol (W), dengan satuan Joule (J) waktu diberi simbol (t), dengan satuan sekon (s) daya listrik diberi simbol (P). P = W / t Dari rumus daya listrik, satuan daya listrik berarti berasal dari satuan energi dibagi satuan waktu, yaitu: J/s disebut watt. Menurut rumus energi listrik W = V . I . t maka rumus daya listrik dapat dirubah menjadi : V .I .t P= Sehingga P = V . I dari rumus ini satuan daya adalah VA t Dari uraian diatas dapat disimpulkan: 1Joule J 1Watt = 1W =1 1Sekon S Sehingga 1 watt berarti besarnya daya yang dimiliki alat listrik yang tiap detiknya menggunakan energi sebesar 1 Joule. Contoh soal: 1. Sebuah lampu pijar bertuliskan 110 V – 25 W apa artinya? Artinya: Jika lampu itu terpasang pada tegangan 110 V, maka lampu itu tiap detiknya menggunakan energi atau melakukan usaha sebesar 25 joule. 2. Sebuah setrika listrik bertuliskan 200 V, 2 A dipakai selama 20 menit. Hitunglah energi dan daya listrik yang telah digunakan! Penyelesaian: Diketahui : V = 200 V I = 2A t = 20 menit = 1200 sekon Ditanya : a. W .....? b. P ..? Jawab : a. W = V . I. t = 200 V.2A. 1200 s = 480.000 joule . b. P = W / t atau P = V. I = 480.000 J / 1.200 = 200 V. 2A = 400 W = 400 VA atau W 3. Kompor listrik mempunyai daya 400 w att dengan tegangan 200 V digunakan selama 30 menit. Hitunglah: a. Kuat arus yang mengalir, dan b. Energi listrik yang digunakan kompor listrik itu. 46 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 47. Penyelesaian: Diketahui : P = 400 w V = 200 V t = 30 menit = 1.800 s Ditanya : a. I = .......? b. W = .......? . Jawab : a. I = P / V = 400 W/200 Volt = 2A b. W= P.t = 400 W . 1800 s = 720.000 W s = 720.000 joule C. REKENlNG LISTRIK. Penggunaan energi listrik telah merata sampai ke desa-desa. Tentunya keluarga anda juga menjadi pelanggan listrik? Berapa energi listrik yang digunakan di rumah anda selama satu bulan? Berapa biaya yang harus dibayar untuk rekening listrik tiap bulannya? Bagaimana cara menghitung rekening listrik itu? Besar kecilnya rekening listrik yang harus kita bayar tiap bulan, tentunya tergantung pada banyak sedikitnya energi listrik yang kita gunakan tiap bulannya. Karena energi listrik yang kita gunakan tiap bulan cukup besar, maka dalam menghitung energi listrik tidak lagi digunakan satuan Joule atau watt sekon, tetapi digunakan satuan yang lebih besar, yaitu kilowatt jam atau kilowatt-hour yang disingkat menjadi kwh. 1 kwh = 1 kilowatt jam = 1.000 watt . 3600 sekon = 3600000 watt sekon = 3600000 joule = 3,6 . 106 joule Untuk memudahkan menghitung banyaknya energi listrik yang digunakan oleh konsumen. Maka PLN menggunakan alat yang disebut meteran listrik atau disebut kWh meter. Dengan demikian untuk menghitung banyaknya energi listrik yang dipakai tinggal melihat pada alat itu yaitu dengan melihat angka yang telah berputar selama satu bulannya. Sehingga kita bisa mengetahui berapa kWh energi listrik yang telah digunakan. Sedangkan untuk menghitung rekening listriknya tentunya tinggal mengalihkan antara energi listrik yang digunakan dengan tarif listrik tiap kWh nya dan masih ditambah dengan biaya yang lain. Kemudian bagaimana cara kita memperkirakan besar rekening listrik tiap bulannya? Contoh soal: Dalam suatu rumah langga, sebagai konsumen listrik terdapat: • 4 lampu @ 10 W menyala 10 jam / hari • 1 TV 50 W digunakan 12 jam / hari • 1 setrika listrik digunakan 2 jam / hari dengan daya 400 W, dan • 1 kompor listrik 500 W digunakan 3 jam /hari Hitunglah: a. Energi listrik yang digunakan tiap bulan (30 hari), dan b. Rekening listrik yang harus dibayar tiap bulan, jika tarif 1 kwh = Rp 100,00! Penyelesaian: Diketahui: P1 = 4 x 10 watt = 40 watt , t1 = 10 jam/ hari P2 = 50 watt , t 2 = 12 jam / hari P3 = 400 watt , t3 = 2 jam/ hari P4 = 500 watt , t4 = 3 jam/hari . tarip listrik = Rp 100,00 / kWh. Ditanya: a. W satu bulan = .........? b. rekening listriknya =.........? MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 47
  • 48. Jawab: a. W dalam 1 bulan = W1 + W2 + W3 + W4 b. W1 = 4. l0 w .10h .30 = 12.000 wh W2 = 50 w . l2h .30 = 18.000 wh W3 = 400 w . 2h . 30 = 24.000 wh W4 = 500 w . 3h . 30 = 30.000 wh W satu bulan = 84.000 wh = 84 kwh b. Rekening listrik 1 bulan = 84 kwh x Rp l00,00/kWk = Rp 8.400,- D. ALAT-ALAT LISTRIK. Sebagaimana yang telah kita ketahui, bahwa besarnya rekening listrik yang harus dibayar tergantung pada besar kecilnya energi listrik yang telah digunakan. Dari itulah dalam pemakaian alat-alat yang menggunakan energi listrik harus hemat betul. Bagaimana tindakan kita dalam berhemat energi betul? 1. Menggunakan alat-alat listrik seperlunya, dan segera mematikan alat-alat itu apabila tidak dipakai 2. Memilih alat-alat listrik hemat energi. Karena besar kecilnya energi listrik yang kita gunakan di samping tergantung dengan waktu pemakaiannya juga tergantung pada daya listrik alat itu. Makin rendah daya listriknya makin sedikit energi listrik yang digunakan. Jadi untuk hemat energi listrik sebaiknya digunakan alat-alat listrik yang berdaya rendah. Misalnya: ada dua buah TV, ukurannya sama 20 inci yang satu dayanya 100 W dan yang kedua dayanya 75 W, mana yang kita pilih? Tentunya, kita pilih yang dayanya 75 W. (keadaan lainnya sama). 3. Memilih alat listrik sesuai fungsinya Misalnya : memilih lampu pijar dengan lampu tabung ( TL ). Karena fungsi lampu sebagai penerangan dan yang kita harapkan dari lampu itu dapat mengubah energi listrik menjadi cahaya, maka kita akan memilih lampu tabung dari pada lampu pijar pada daya listrik yang sama. Sebab pada lampu pijar sebagian energi listriknya banyak diubah menjadi kalor. Sedangkan pada lampu tabung hanya sedikit energi listrik yang diubah menjadi kalor. Dengan demikian pada daya yang sama lampu tabung lebih terang daripada lampu pijar. ALAT-ALAT LISTRIK SEDERHANA Dengan bekal pengetahuan dan pemahaman anda tentang listrik baik yang diperoleh melalui eksperimen, demonstrasi ataupun diskusi di laboratorium maupun dikelas, maka pada akhir pembahasan tentang listrik ini diharapkan agar anda dapat merancang dan membuat peralatan sehari-hari yang memanfaatkan energi listrik. Peralatan itu dapat berupa mainan, seperti mobil-mobilan yang menggunakan energi listrik pemanas listrik yang menggunakan tegangan rendah. Dan juga termasuk merancang daya listrik dan panjang kawat penghantar yang akan digunakannya. Sebelum anda merancang, terlebih dahulu perlu diingat beberapa hal tentang listrik. Misalnya tentang daya listrik yang dimiliki oleh suatu alat listrik atau kemampuan alat listrik itu dala mengubah energi listrik menjadi energi lain yang diharapkan. Dari rumus daya listrik P = V . I berarti harus diperhatikan faktor tegangan listrik dan kuat listrik yang mengalir pada alat tersebut, agar memperolah daya listrik yang sesuai dengan harapan. Semakin besar tegangan ( V ) dan kuat arus ( I ) yang digunakan, maka semakin besar energi listrik atau daya listrik yang diperoleh. Apabila digunakan tegangan ( V ) yang sudah tertentu, misalnya tegangan rendah yang diperoleh dari beberapa baterai atau aki, maka agar daya yang besar harus diperhatikan pada besarnya kuat arus ( I ) yang mengalir pada alat itu. Bagaimana agar kuat arus yang mengalir itu menjadi besar? Berdasarkan hukum Ohm V = I . R atau I = V / R, maka agar diperoleh kuat arus yang besar harus diperhatikan faktor penghambat ( R ) nya, sebab tegangannya sudah tertentu. Supaya arus yang mengalir itu besar maka nilai penghambat ( R ) nya harus kecil. Sekarang, bagaimana agar nilai hambat ( R ) itu kecil? Dari rumus nilai hambatan suatu kawat penghantar • Hambatan jenis ( p ) nya kecil. • Tidak panjang atau ( I ) nya kccil, dan 48 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 49. • Luas penampang ( A ) yang besar. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 49
  • 50. Dengan diketahuinya nilai hambatan ( R ) yang ada pada suatu alat listrik, berarti dapat dihitung kuat arus ( I ) yang mengalir pada alat itu. Karena nilai tegangan ( V ) sudah tertentu, maka dapat dihitung daya listrik alat tersebut. Biasanya kawat penghantar yang ada sudah tertentu nilai hambat jenis dan luas penampangnya, sehingga yang perlu diatur adalah panjang kawat penghantar itu agar diperoleh nilai hambatan sesuai dengan yang diharapkan. Untuk mengatur atau merencanakan bcrapa panjang kawat yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus : L = Panjang kawat ( m ) R. A R = Hambatan Kawat ( Ohm ) L = . ρ A = Luas penampang kawat ( m2 ) ρ = Hambatan jenis ( ohm m ) Dengan demikian apa yang kita rancang (rencanakan) nantinya dapat sesuai harapan dengan tetap memperhatikan beberapa hal di atas. Sekarang tinggal mencobanya saja. Tugas: 1. Rancang dan buatlah suatu alat listrik sederhana yang memanfaatkan energi listrik dengan tegangan rendah. 2. Rencanakan pula, berapa daya listrik alat itu. 3. Jika menggunakan suatu kawat penghantar, rencanakan berapa panjang kawat yang diperlukan. KEGIATAN 1 A. Pendahuluan: Dalam kehidupan sehari-hari, telah banyak kita manfaatkan energi listrik yang kita rubah menjadi energi bentuk lain. Salah satu diantaranya adalah energi panas (kalor) yang kita peroleh dari energi listrik. Bagaimana kita menghitung besar kalor yang kita peroleh dari energi listrik? Agar kita dapat menghitung besar kalornya, kita harus mengetahui faktor- faktor yang mempengaruhi besar kalor yang berasal dari energi listrik. Untuk itu marilah kila ikuti kegiatan dibawah ini. B. Alat dan Bahan: 1. Baterai : 3 Buah 2. Voltmeter 0 – 5 V : 2 Buah 3. Ampermeter 0- 1 A : 2 Buah 4. Bola lampu 2,5 V : 2 Buah 5. Bola lampu 3,8 V : 1 Buah 6. Sakelar : 2 Buah 7. Stop Watch : 1 Buah 8. Kabel penghubung : Secukupnya C. Langkah kerja: a. Susunlah alat dan bahan seperti gambar! Hubungkan saklar. Setelah + l menit sentuhlah bola lampu. Kemudian tunggulah + 5 menit, lalu sentulah lagi bola lampu. Bandingkan mana yang terasa 1. Lebih panas .......................................................................................................................................... 2. Mengapa .............................................................................................................................................. 3. Dari kegiatan ini dapat disimpulkan, bahwa besar kalor tergantung pada ........................................... b. Susunlah alat dan bahan seperli gambar! a b Bacalah tegangannya masing-masing. 1. Pada gambar a tegangannya ....................................................................................................................... 2. Pada gambar b tegangannya ....................................................................................................................... 50 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 51. 3. Setelah ± 3 menit, sentulah kedua bola lampu itu. Bandingkan mana yang lebih panas?................................ 4. Mengapa? ......................................................................................................................................................... 5. Dari kegiatan ini dapat disimpulkan, bahwa besar kalor tcrgantung pada ....................................................... c. Susunlah alat dan bahan seperti pada gambar! 3,8 V A A Bacalah kuat arusnya masing-masing. 1. Kuat arus pada gambar a = ............................................................................................................................... 2. Kuat arus pada gambar b = .............................................................................................................................. 3. Setelah ± 3 menit, sentulah kedua bola lampu itu, bandingkan mana yang lebih panas = .............................. 4. Mengapa? ......................................................................................................................................................... 5. Dari kegiatan ini dapat disimpulkan, bahwa besar kalor tergantung pada ....................................................... d. Dari kegiatan a, b, dan e dapat disimpulkan 1. Besar kalor yang berasal dari energi listrik tergantung pada: .......................................................................... 2. Apabila waktu dinyatakan dengan t, Tegangan dinyatakan dengan V, dan Kuat arus dinyatakan dengan I, sedangkan kalor dinyatakan dengan W (sebab kalor sama dcngan usaha yang dilakukan oleh alat listrik itu) Maka dapat dirumuskan, besar kalor: 3. W = ................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... D. Kesimpulan: 1. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kalor yang berasal dari energi listrik ialah .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 2. Rumus besar kalor yang berasal dari energi listrik : W = .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. LATIHAN 4 I. Bubuhkan huruf B untuk pernyataan yang benar atau huruf S untuk pernyataan yang salah dari soal-soal berikut ini! 1. Harga langganan listrik salah satunya ditentukan berdasarkan banyaknya tegangan listrik.( ) 2. Setrika listrik 500 watt dipakai selama 10 menit menimbulkan kalor sebesar 5000 kalori. ( ) 3. Satu Joule = 1 Volt ampere. ( ) 4. 144.000 watt sekon = 4 kwh. ( ) 5. Satuan energi dalam S.I adalah Newton. ( ) II. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Alat yang dapat merubah energi kinetik menjadi energi listrik adalah .... a. turbin b. generator c. baterai d. accumulator 2. Di abad milenium ini energi yang paling banyak digunakan untuk menggerakan peralatan-peralatan adalah .... a. energi matahari b. energi potensial air c. energi minyak bumi d. energi listrik 3. PLTN adalah pembangkit listrik yang menggunakan tenaga .... a. nuklir b. air c. minyak d. uap 4. Pembangkit listrik tenaga panas bumi yang terdapat di dekat Kalapanunggal Kabupaten Sukabumi disebut juga dengan Pembangkit Listrik .... MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 51
  • 52. a. Geografi b. Geodesi c. Geotermal d. Geologi 5. Di propinsi Jawa Barat sangat cocok sekali mendirikan pembangkit listrik jenis .... a. PLTA b. PLTD c. PLTU d. PLTN 6. Kita harus menghemat energi karena di masa yang akan datang .... a. sungai tidak akan mengalir lagi c. matahari akan padam b. minyak bumi akan habis d. nuklir akan habis 7. Para ahli sedang giat mengembangkan sumber energi baru yang murah, aman, dan terdapat di mana-mana, yaitu.... a. energi dari angin c. energi dari tumbuh-tumbuhan b. energi dari reaksi inti d. energi dari matahari 8. Satuan energi dalam SI adalah .... a. watt b. kalori c. Joule d. Newton 9. kWh atau kilowatthour merupakan satuan dari ... a. energi listrik b. daya listrik c. tegangan listrik d. hambatan listrik 10. Suatu alat listrik memerlukan tegangan 150 volt dan arus 2 mA. Berapakah energi listrik yang diperlukan untuk menggunakan alat tersebut selama 10 menit? a. 1,8 J b. 18 J c. 180 J d. 1.800 J 11. Pada sebuah resistor 4.000 ohm mengalir arus 0,1 ampere. Besar energi yang terpakai selama 5 menit adalah .... a. 1,2 kj b. 12 kj c. 120 kj d. 1.200 joule 12. Perhatikan gambar suatu percobaan berikut ini! R 1 = 40 Ohm R2 = 20 Ohm Besar energi yang terpakai selama setengah menit adalah ..... a. 0,018 J b. 0,18 J c. 1,8 J d. 18 J V=6 Volt 13. Sebuah televisi memiliki daya 60 watt. Apabila TV digunakan tiap hari rata-rata 8 jam, berapakah energi listrik yang diperlukan dalam satu bulan (30 hari) adalah ..... a. 144 kWh b. 14,4 kWh c. 1,44 kWh d. 0,144 kWh 14. Alat pembangkit listrik yang digunakan di PLTA, PLTD, maupun PLTU adalah .... a. turbin b. rotor c. generator d. kapasitor 15. PLTN atau Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dapat menghasilkan energi listrik sangat besar dan dapat dibangun di negara mana pun. Namun, PLTN memiliki sisi yang kurang menguntungkan yaitu, kecuali.... a. menyisakan sampah nuklir c. rawan ledakan dan kebocoran b. menghasilkan radiasi d. dijadikan sarang teroris 16. Perhatikan pesawat-pesawat berikut! (1) generator (2) motor listrik (3) dinamo Pesawat yang dapat membangkitkan energi listrik adalah .... a. (1) dan (3) b. (1) dan (2) c. (2) dan (3) d. (1), (2), dan (3) 17. Daya merupakan salah satu besaran fisika yang artinya .... a. banyaknya arus yang mengalir tiap detik c. jumlah energi yang dihasilkan tiap waktu b. kemampuan suatu alat untuk bekerja maksimum d. hasil kali arus dengan hambatan 18. Berikut ini merupakan rumus-rumus daya, kecuali .... a. P = W/t b. P = V.I c. P = V2/R d. P = I.R 19. Dalam waktu 15 detik, sebuah lampu memancarkan energi cahaya 1,5 KJ Daya lampu tersebut adalah.... a. 10 watt b. 100 watt c. 1.000 watt d. 10 KW 20. Arus 0,4 ampere dan tegangan 100 volt diperlukan untuk menjalankan pesawat listrik. Besar daya pesawat tersebut adalah .... a. 0,4 watt b. 4 watt c. 40 watt d. 400 watt 21. Sebuah lampu bertuliskan SOW/200V. Besar arus yang diperlukan agar menyala normal adalah .... a. 6,25 A b. 2,5 A c. 0,4 A d. 4 A 52 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 53. 22. Sebuah kulkas/lemari pendingin memiliki hambatan 800 ohm dan tegangan 200 volt agar bekerja normal. Besar daya kulkas tersebut adalah ...... a. 50 watt b. 60 watt c. 75 watt d. 80 watt 23. Sebuah lampu bertuliskan 40W/100V. Besar hambatannya adalah .... a. 25 ohm b. 250 ohm c. 400 ohm d. 4.000 ohm 24. Sebuah TV dengan daya 50 watt dipakai selama 8 jam per hari. Biaya pemakaian listrik PLN adalah Rp 250,00/kWh. Besar biaya yang harus dibayar untuk penggunaan TV selama satu bulan (30 hari) adalah .... a. Rp 300,00 b. Rp 3.000,00 c. Rp 3.250,00 d. Rp 4.250,00 25. Satuan daya listrik yang terpasang di rumah-rumah penduduk adalah .... a. Watt b. kW c. kWh d. Voltmeter III. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! 1. Sebutkan alat-alat listrik yang dapat membangkitkan listrik! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Sebutkan sumber energi alternatif yang kamu ketahui! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Mengapa kita harus menghernat energi? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Jelaskan perbedaan dan persamaan dari PLTA, PLTN, PLTU dan PLTD! Jawab :...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Jelaskan fungsi sekring! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. ULANGAN HARIAN 4 I. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d di depan jawaban yang paling benar! 1. Energi listrik dapat diubah menjadi .... (1) energi panas (2) energi cahaya (3) energi mekanik (4) energi panas bumi a. 1-2-3-4 b. 1-2-3 c. 2-3-4 d. 3-4-1 2. Berikut ini termasuk perubahan energi listrik menjadi energi kimia, kecuali .... a. proses pelapisan tembaga c. menyetrum aki b. elektrolisa air d. menggunakan aki 3. Energi listrik dapat berubah menjadi energi kalor seperti pada alat .... a. kompor, solder, dan setrika listrik c. rice cooker, dispenser, dan kipas angin listrik b. magic jar, dispenser, dan lampu d. kipas angin, mixer, dan blender listrik 4. Lampu tabung dan lampu pijar merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi .... a. panas b. bunyi c. mekanik d. cahaya 5. Kipas angin listrik, mixer, dan blender listrik merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi .... a. bunyi b. mekanik c. kimia d. kalor 6. Satelit Palapa dan parabola merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi .... a. bunyi c. gelombang elektromagnetik MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 53
  • 54. b. cahaya d. kimia 7. Perhatikan gambar suatu percobaan berikut ini! Setelah 5 menit raksa pada termometer naik. Hal ini menunjukkan adanya .... b a. perubahan suhu akibat penggunaan energi listrik b. perubahan suhu akibat penggunaan thermometer c. perubahan energi listrik akibat perubahan suhu d. perubahan energi listrik akibat penggunaan thermometer 8. Perhatikan label hasil pengukuran! Voltmeter Amperemeter Thermometer 3 V 0,2 A 32° 4,5 V 0,3 A 33° 6 V 0,4 A 35° Kesimpulannya ...... a. Suhu thermometer naik dipengaruhi oleh penurunan energi listrik dari voltmeter dan amperemeter b. Suhu thermometer naik tidak dipengaruhi oleh energi listrik c. Suhu thermometer naik berarti energi listrik turun d. Suhu thermometer naik dipengaruhi oleh energi listrik 9. Ketika suhu termometer naik berarti ada penggunaan energi listrik, sedangkan energi listrik dipengaruhi oleh besarnya .... a. thermometer dan tegangan listrik c. kuat arus dan suhu b. kuat arus dan tegangan listrik d. thermometer dan kuat arus listrik 10. Semakin besar tegangan dan kuat arus listrik maka energi listriknya .... a. semakin menurun b. semakin mengecil c. tetap d. semakin besar 11. Faktor yang mempengaruhi besarnya energi listrik adalah .... a. I, R, t b. V, I, t c. C, R, I d. Q, V, R, t 12. Berikut ini rumus energi listrik, kecuali..... a. W = V.l.t joule b. W = l2.R.t joule c. W = P.t joule d. W= P/t joule 13. Sebuah lampu bertegangan 220 volt, arus yang mengalir 4 ampere selama 10 detik. Energi yang timbul sebesar.... a. 8.800 joule b. 880 joule c. 88 joule d. 80 joule 14. Sebuah setrika listrik dipasang pada tegangan 125 volt dan kuat arus 2 ampere. Berapa energi yang diperlukan selama 30 menit ...... a. 85 joule b. 500 joule c. 7.500 joule d. 450.000 joule 15. Hambatan 10 ohm dihubungkan dengan tegangan 6 volt digunakan 5 menit akan menghasilkan energi.... a. 300 joule b. 540 joule c. 1.080 joule d. 18.000 joule 16. Perhatikan gambar! Apabila rangkaian itu digunakan 10 detik akan menghasilkan energi listrik sebesar.... a. 6 joule c. 600 joule b. 60 joule d. 720 joule 17. Rangkaian listrik dipasang pada tegangan 10 V, kuat arus yang mengalir 1 A digunakan 10 menit maka energi kalor yang dihasilkan sebesar .... a. 24 kal b. 100 kal c. 1.440 kal d. 6.000 kal 18. Lampu 10 watt digunakan 5 menit akan menghabiskan energi listrik sebesar....watt detik. a. 150 b. 50 c. 300 d. 3.000 19. Energi listrik 1 kwh sama dengan .... a. 3,6x104 j b. 3,6 x 105 j c. 3,6x106 j d. 3,6x107 j 20. Besarnya energi listrik yang digunakan setiap sekon disebut .... a. gaya listrik b. daya listrik c. medan listrik d. muatan listri 54 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 55. 21. Berikut ini rumus daya listrik, kecuali.... a. P = W/t b. t = W/P c. W = Pt d. P = t/W 22. Sebuah sekering di pasang pada tegangan 250 V menyebabkan arus mengalir 2 A. Berapa daya sekring itu ..... a. 2W b. 125 W c. 250 W d. 500 W 23. Perhatikan gambar! . Daya pada rangkaian di samping adalah .... a. 25 watt b. 50 watt c. 200 watt d. 400 watt 24. Perhatikan gambar! Berdasarkan gambar di samping daya listrik yang dihasilkan sebesar .... a. 10 watt b. 5 watt c. 2 watt d. 1 watt 25. Alat listrik bertulisan 200 A - 5 W, maka pada alat listrik itu kuat arus akan mengalir sebesar.... a. 40A b. 4A c. 0,025A d. 0,05 A 26. Lampu pijar yang bertulisan 220 V- 10 W digunakan10 menit akan memerlukan energi sebesar .... a. 100 joule b. 2.200 joule c. 2.300 joule d. 6.000 joule 27. Lampu neon (TL) yang bertulisan 220 V - 20 digunakan 30 menit memerlukan energi sebesar .... a. 13.200 kwh b. 6.600 kwh c. 110 kwh d. 0.01 kwh 28. Sebuah TV 100 W digunakan 10 jam / hari. Maka energi listrik selama satu bulan sebesar .... a. 30.000 kwh b. 300 kwh c. 30 kwh d. 1 kwh 29. 5 buah lampu masing-masing 10 watt dinyalakan tiap hari 10 jam. Jika harga sewa listrik Rp. 90, tiap kwh, maka biaya sewa listrik selama 1 bulan adalah .... a. Rp 1.350,00 b. Rp 13.500,00 c. Rp 4.500,00 d. Rp 45.000,00 30. Pada sebuah rumah tangga 5 lampu masing-masing 10 watt, menyala selama 5 jam sehari TV 50 watt menyala 5 jam sehari. Harga tiap Kwh Rp. 100,00. Biaya yang harus dibayar sebulan (30 hari) adalah .... a. Rp 1.500,00 b. Rp 2.100,00 c. Rp 3.100,00 d. Rp 7.500,00 31. Sebuah lampu listrik bertulisan 40 W, 220 V. lampu tersebut .... a. memiliki daya 220 volt, tegangan 40 watt b. mempunyai hambatan 40 ohm b. dapat dilalui arus listrik 5,5 ampere d. menggunakan energi 40 joule/detik tegangan 220volt 32. Lampu listrik bertulisan 220 V - 350 W. Artinya .... a. lampu itu akan menyala pada tegangan 350 W dan energi yang timbul 220 volt tiap detik b. lampu akan menyala pada tegangan 220 Vdan energi yang dikeluarkan 350 watt/detik c. lampu akan menyala pada tegangan 220 Vdan energi yang dikeluarkan 350 joule tiap detiknya d. lampu akan menyala pada tegangan 220 V dan energi yang dikeluarkan 350 Joule 33. Terdapat sumber tegangan 3 V dihubung lampu silih berganti. Maka lampu yang menyalanya lebih terang yaitu lampu yang bertulisan .... a. 3,8V; 0,2 w b. 4 V; 0,2 w c. 6V; 0,2 w d. 6,8 V; 0.2 W 34. Berikut ini merupakan alat-alat pemanas listrik, kecuali.... a. kompor listrik dan setrika listrik b. setrika listrik dan alat-alat setrika listrik b. solder listrik dan kompor listrik d. setrika listrik dan lampu listrik 35. Bagian yang menimbulkan panas pada alat pemanas listrik dinamakan .... a. elemen pemanas b. katoda pemanas c. anoda d. saklar 36. Bahan pemanas listrik terbuat dari .... a. nikelin dan seng c. wolfram dan besi b. konstantan dan nikrom d. nikrom dan baja 37. Perhatikan gambar! Nomor yang menunjukankan filamen yang terbuat dari wolfram .... a. 1 c. 3 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 55
  • 56. b. 2 d. 4 38. Contoh gas yang digunakan pada lampu pijar .... a. oksigen b. argon c. karbondioksida d. neon 39. Isi yang terdapat pada tabung lampu TL adalah .... a. zat cair b. gas c. uap air raksa d. uap air 40. Sinar yang keluar dari tabung lampu TL adalah .... a. sinar inframerah b. sinar putih c. sinar ultraungu d. sinar X 41. Keuntungan lampu tabung lebih baik dari pada lampu pijar, karena lampu tabung itu .... a. irit bahan c. energi panas = energi cahaya b. energi panasnya sedikit d. energi panas > energi cahaya II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar! 1. Di suatu rumah terpasang 4 lampu pijar masing- masing 10 W, 4 TL masing-masing 20W, TV 50 W, dan setrika 300 W. Penggunaan tiap harinya : Lampu pijar 12 jam, TL 10 jam, TV 5 jam, dan setrika 1 jam. Tentukan: . a. Daya total yang terpasang! b. Energi listrik yang digunakan setiap hari! c. Rekening listrik untuk satu bulan (= 30 hari) jika tarifnya Rp. 400,00/kwh. Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Sebutkan keuntungan dari iampu tabung (TL) ! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Bandingkan cahaya lampu pijar dengan TL yang memiliki daya yang sama! Jelaskan! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Pada sebuah lampu pijar listrik tertulis 60 watt 220 volt. Tentukanlah! a. Besarnya daya dan energi yang dihasilkan selama 2 menit! b. Kuat arus yang mengalir! c. Hambatan pada lampu! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Berapa daya listrik pada rangkaian di bawah ini! R = 20 Ohm V= 6V Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. Setrika listrik di rumah Pak Syarif yang berdaya 400 watt digunakan selama 2 jam. Berapa kWh energi setrika itu? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 7. Di rumah Pak Wahab terdapat 2 lampu pijar masing-masing 25 watt digunakan 12 jam. Berapa kWh energi dari lampu itu? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 8. Pada sebuah rumah terdapat 2 buah lampu masing-masing 40 watt, 4 buah lampu masing-masing 60 watt, yang menyala 6 jam sehari. Hitunglah: a. Energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari)! b. Biaya pemakaian yang harus dibayar selama 1 bulan bila harga 1 kWh = Rp 60,00! Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 9. Sebuah resistor dengan hambatan 60 ohm dipasang pada tegangan 12 V. Berapakah energi listriknya untuk 10 56 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 57. menit? Jawab : ..................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 57
  • 58. ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL A. Pilih satu jawaban yang benar! 1. Atom yang bermuatan listrik positif ditunjukan oleh gambar .... a. b. c. d. 2. Ebonit yang digosok dengan kain wol akan bermuatan negatif karena terjadi perpindahan .... a. elektron dari ebonit ke kain wol c. elektron dari kain wol ke ebonite b. proton dari ebonit ke kain wol d. proton dari kain wol ke ebonit 3. Bila benda A menarik benda B,benda B dapat menarik benda C,dan benda C dapat menarik D yang bermuatan negatif,maka .... a. A negatif , B positif, C positif c. A positif, B negatif, C positif b. A negatif, B negatif, C positif d. A negatif, B positif, C negatif 4. Dua benda bermuatan listrik sejenis berada pada jarak 2 cm.kedua muatan tersebut saling tolak–menolak dengan gaya 8.10-5 N.Jika jarak kedua muatan tersebut 4 cm, maka gaya tolak-menolak menjadi .... a. 8 . 10 -5 N c. 2 . 10-5 N -5 b. 4 . 10 N d. 1 . 10-5 N 5. Garis gaya medan listrik dilukiskan seperti gambar di bawah ini.Dalam hal ini muatan .... a. A positif, B negatif b. A negatif, B positif c. A negatif, B negatif d. A poisitif, B positif 6. Gambar elektroskop berikut yang menunjukan peristiwa induksi listrik adalah .... a. b. c. d. 7. Pada sebuah resistor 800 ohm dialiri arus 4 mA. Bedapotensial antara ujung-ujung resistor adalah .... a. 3.200 Volt b. 200 Volt c. 3,2 Volt d. 2,0 Volt 8. Gedung-gedung yang tinggi dilengkapi dengan perangkat petir,karena .... a. awan negatif dapat bertambah muatannya b. menetralkan muatan-muatan listirk dengan menambah atau mengurangi elektron c. kelebihan elektron pada awan mudah mengalir pada tanah d. ujung-ujung yang meruncing mudah melepaskan muatan-muatan listrik 9. Perhatikan gambar benda bermuatan listrik jika dihubungkan! Maka elektron mengalir .... a. dari P ke Q c. dari Q ke P b. dari potensial tinggi ke potensial rendah d. dari potensial rendah ke potensial tinggi 10. Besar muatan listrik yang mengalir dalam suatu kawat penghantar sebesar 100 columb mengalir selama 20 sekon dalam suatu kawat penghantar .Besar kuat arus yang mengalir dalam kawat itu adalah .... a. 2000 Ampere c. 5 Ampere b. 120 Ampere d. 0,2 Ampere 11. Perhatikan gambar! Dari rangkaian di samping berturut-turut lampu yang menyala dari redup ke terang adalah.... a. L1 – L3 – L4 c. L2 – L4 – L3 b. L4 – L3 – L2 d. L3 – L1 – L2 58 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 59. 12. Sebuah penghantar tembaga panjangnya 5 meter dan luas penampangnya 0,02 mm 2.Apabila hambatan jenis tenbaga 1,69 x 10-8 ohm, maka nilai hambatan penghantar tersebut adalah .... a. 4225 ohm b. 422,5 ohm c. 42,25 ohm d. 4,225 ohm 13. Gambar di samping ini adalah grafik hubungan antara arus dan beda potensial pada suatu percobaan ohm, besar hambatan resistor pada percobaan tersebut adalah .... a. ohm c. 20 ohm b. 200 ohm d. 2 ohm 14. Filamen lampu pijar yang putus,setelah tersambung kembali sehingga lebih pendek,nylanya lebih treang karena .... a. Hambatan berakurang c. tegangan bertmabah b. Kuat arus berkurang d. kuat arus tetap 15. Perhatikan gambar di samping ini ! Kuat arus sebelum bercabang (I) adalah .... a. 2 A b. 4,1 A c. 6,2 A d. 8 A 16. Perhatikan gambar! Besar arus yang mengalir melalui rangkaian gambar di samping adalah .... a. 0,3 A b. 0,4 A c. 2,5 A d. 4,4 A 17. Setrika listrik dengan tanda 220V deilalui arus 2,5 A selama 5 menit. Besar energi yang digunkan adalah .... a. 550 joule c. 2.750 joule b. 165.000 joule d. 1.100 joule 18. Perhatikan rangkaian hambatan di bawah ini! Hambatan pengganti untuk rangkaian tersebut adalah .... a. 75 ohm b. 100 ohm c. 150 ohm d. 375 ohm 19. Perhatikan gambar di bawah ini! Berdasarkan gambar tersebut, daya listrik yang di hasilkan hambatan 25 ohm sebesar .... a. 2,5 watt c. 16 watt b. 0,8 watt d. 8 watt 20. Sebuah setrika listrik bertuliskan 440 W, 220 V.Hal ini berarti bahwa setrika itu .... a. Energi 440 joule / sekon dan arus 0,5 A b. Energi 440 joule / sekon dan arus 2 A c. Energi 440 joule / menit dan arus 0,5 A d. Energi 440 joule / menit dan arus 2 A B. JAWABLAH DENGAN SINGKAT DAN JELAS! 1. Dua muatan yang sama tarik-menarik dengan gaya 160 N,ketika benda bermuatan dijauhkan hingga jarak pisahnya 10 mm. Berapa jarak pisah kedua benda bermuatan jika gaya tarik-menariknya 10 N? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Tiga buah hambatan masing-masing dari 2 ohm,5 ohm, dan 10 ohm dirangkai secara pararel seprti gambar! MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 59
  • 60. Rangkaian penghambat ini dipasang pada sebuah sumber listrik yang mempunyai bedapotensial sebesar 10 volt. Tentukan: a. Besar hambatan penggantinya? b. Kuat arus ( l )? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Pada sebuah rumah tangga menggunakan alat-alat listrik sebagai berikut: Lampu pijar sebanyak 4 buah masing-masing 15 watt menyala 12 jam/hari,lampu tabung sebanyak 6 buah masing-masing 10 watt menyala 8 jam/hari,sebuah pesawat televisi digunakan rata-rata 10 jam/hari,lemari es 100 watt menyala 20 jam/hari, setrika listrik 250 watt digunkan rata-rata 2 jam/hari, sebuah mesin cuci 200 watt digunkan rata-rata 1 jam/hari. Hitunglah: a. Energi listrik yang digunakan selama 1 hari (kWh) b. Energi listrik yang digunakan selama 1 bulan (30 hari) c. Biaya yang dibayar pelanggan selama 1 bulan jika setiap 1 kWh listrik Rp. 200,- dan sewa meteran Rp 5000,- Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 60 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 61. KEMAGNETAN Standar Kompetensi: 4. Memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Kompetensi Dasar: 4.1 Menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet 4.2 Mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi 4.3 Menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elekstromagnetik. A. KEMAGNETAN  Magnet 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. Pengelompokan magnet dapat dibedakan atas: 1. Menurut bentuknya: magnet batang, magnet silinder, magnet jarum dan magnet ladam. 2. Menurut asalnya: magnet alami dan magnet buatan. 3. Menurut sifat kemagnetannya: magnet tetap (permanen) dan magnet sementara (remanen). Magnet alam adalah magnet yang ditemukan di alam, biasanya berupa batuan yang dapat menarik besi yang ada di dekatnya. Magnet buatan adalah magnet-magnet yang sengaja dibuat oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Magnet jenis ini biasanya dibuat dari besi atau baja. Magnet tetap atau magnet permanen adalah magnet-magnet yang mempunyai sifat kemagnetan yang sukar dihilangkan. Magnet jenis ini biasanya dibuat dari baja. Magnet sementara adalah magnet-magnet yang mempunyai sifat kemagnetan yang mudah hilang/dihilangkan karena suatu sebab.  Benda Magnetik dan benda Non Magnetik Benda-benda yang ada di sekitar kita berdasarkan sifat kemagnetannya dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: 1. Benda Magnetik Benda magnetik adalah benda-benda yang dapat dipengaruhi (ditarik/ditolak) oleh magnet. Benda magnetik dapat dibedakan menjadi 3 yaitu: a. Feromagnetik, yaitu benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet dan dapat dibuat menjadi magnet. Contoh: besi, baja, cobalt, nikel b. Paramagnetik, yaitu benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet dan tidak dapat menjadi magnet. Contoh: mangan, platina, aluminium dan uranium c. Diamagnetik, yaitu benda-benda yang seolah-olah ditolak oleh magnet dan tidak dapat dibuat menjadi magnet. Contoh: bismut, seng, emas 2. Benda non Magnetik Benda non magnetik adalah benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Contoh: kertas, kayu, plastik, kaca  Cara membuat Magnet Untuk membuat magnet dapat dilakukan dengan 3 cara sebagai berikut: 1. Dengan cara menggosok, yaitu: menggosokkan ujung magnet permanen pada permukaan benda bahan magnet, misalnya besi digosok dengan magnet yang arah sama dan berulang-ulang. Bahan magnet ini akhirnya bersifat seperti magnet batang yang mempunyai dua kutub, dan kemagnetannya MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 61
  • 62. bersifat permanen. 2. Dengan mengalirkan arus listik DC/electromagnet, yaitu: mengalirkan arus lstrik pada kumparan yang di bagian tengahnya dimasukkan inti besi (misal paku yang besar). Magnet yang dibuat dengan cara ini mempunyai sifat kemagnetan yang remanen, artinya hanya bersifat sebagai magnet sewaktu dialiri arus listrik saja. Kutub magnet yang diperoleh dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan Oerstead. (di bahas berikutnya). 3. Dengan cara induksi magnet yaitu: mendekatkan benda yang bukan magnet dengan magnet permanen sehingga benda tersebut akan bersifat sebagai magnet. Gambar cara membuat magnet Sifat kemagnetan suatu benda akan berkurang atau hilang jika mengalami hal-hal sebagai berikut: 1. Sering jatuh 2. Sering dipukul-pukul 3. Dibakar atau dipanaskan pada suhu yang tinggi. 4. Sering dialiri arus AC 5. 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).  Sifat-sifat Magnet Sebuah benda dapat dikatakan Magnet bila mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: 1. Dapat menarik benda-benda magnetik. 2. Mempunyai dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. 3. Bagian kutub magnet mempunyai gaya tarik terbesar. 4. Berlaku hukum utama kemagnetan yaitu: a. Kutub magnet senama/sejenis bila didekatkan akan tolak-menolak. b. Kutub magnet tak senama/tak sejenis bila didekatkan akan tarik-menarik.  Magnet Elementer Untuk menerangkan beberapa hal tentang kemagnetan seorang fisikawan yang bernama Weber menyusun hipotesisnya sebagai berikut: 1. Besi atau baja terdiri dari atom-atom magnetik yang disebut magnet elementer yang mempunyai kutub utara dan kutub selatan. 2. Magnet elementer pada besi mudah diarahkan sehingga dengan mudah dapat dibuat menjadi magnet, sedangkan pada baja magnet elementernya sukar diarahkan sehingga sulit untuk dibuat menjadi magnet. 3. Pada besi bukan magnet, magnet elementernya tidak teratur dan berbentuk lingkaran-lingkaran tertutup. 4. Bila sebatang magnet dipotong menjadi dua atau lebih maka bagian-bagian itu akan merupakan magnet baru. 62 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 63. Pada prinsipnya membuat magnet adalah suatu proses penyearahan/pengaturan posisi magnet elementer sehingga teratur dan terarah susunan kutub magnetnya. Besi mudah menjadi magnet dibandingkan dengan baja karena magnet elementer pada besi mudah diatur dan diarahkan, sedangkan pada baja sukar, sehingga sifat kemagnetan besi mudah hilang dibandingkan baja.  Medan Magnet Medan magnet adalah suatu daerah yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet. Pola medan magnet berupa garis khayal berbentuk lengkung yang berasal dari kutub utara menuju kutub selatan magnet. Pola bentuk ini biasanya disebut garis gaya magnet atau fluk magnetik.  Kemagnetan Bumi Bumi dapat dianggap sebagai magnet raksasa yang mempunyai kutub utara dan kutub selatan. Kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi dan kutub selatan magnet bumi berada di sekitar kutub utara bumi. Letak kutub-kutub magnet bumi tidak berhimpitan dengan kutub- kutub bumi. Hal ini berarti arah yang ditunjukkan oleh jarum kompas tidak tepat pada arah utara selatan bumi tetapi agak menyimpang dari arah utara selatan bumi. Sudut penyimpangan yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap arah selatan bumi disebut sudut deklinasi. Bila kutub utara jarum kompas menyimpang ke arah timur (ke kanan) maka sudut deklinasinya positif, dan sebaliknya bila kutub utara jarum kompas menyimpang kea rah barat (ke kiri) maka sudut deklinasinya negatif. Bila beberapa daerah mempunyai sudut deklinasi yang sama disebut Isogon. Besar sudut deklinasi suatu tempat berubah-ubah dari tahun ke tahun. Selain membantuksudut terhadap arah utara selatan bumi, jarum kompas juga membentuk sudut terhadap bidang datar. Sudut kemiringan yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap bidang datar disebut sudut inklinasi. Sudut inklinasi positif terjadi bila kutub utara jarum kompas menunjuk ke arah bawah dan sebaliknya sudut inklinasinya negatif bila kutub utara jarum kompas menunjuk ke arah atas. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 63
  • 64. Bila beberapa tempat memiliki sudut inklinasi yang sama disebut Isoklin. Di daerah kutub mempunyai sudut inklinasi maksimum sebesar 900, sedangkan pada daerah katulistiwa mempunyai sudut inklinasi minimum sebesar 00, sehingga daerah katulistiwa disebut juga daerah aklin. Kegiatan Siswa 1 KLASIFIKASI ZAT BERDASARKAN SIFAT KEMAGNETANNYA KEGIATAN I I. Tujuan: Membedakan benda-benda yang bersifat magnetik dan non magnetik. II. Alat dan bahan: 1. Magnet batang/silinder/U 7. Kaca 2. Besi 8. Plastik 3. Baja 9. Kayu 4. Aluminium 10. Isi pensil 5. Tembaga 11. Kertas 6. Emas 12. Karet III. Cara kerja Dekatkan ujung magnet pada masing-masing bahan yang tersedia dan berikan tanda (  ) pada tabel berikut! Bahan Dapat ditarik magnet Tidak dapat ditarik magnet Besi .................................................. ................................................ Baja .................................................. ................................................ Aluminium .................................................. ................................................ Tembaga .................................................. ................................................ Emas .................................................. ................................................ Kaca .................................................. ................................................ Kayu .................................................. ................................................ Isi pensil .................................................. ................................................ Kertas .................................................. ................................................ Karet .................................................. ................................................ IV. Permasalahan: 1. Apakah semua bahan dapat ditarik oleh magnet? Jawab : ........................................................................................................................................................................ 2. Sebutkan bahan-bahan yang termasuk magnetik! Jawab : ........................................................................................................................................................................ 3. Sebutkan bahan-bahan yang termasuk non magnetik! Jawab : ........................................................................................................................................................................ V. Kesimpulan: 1. Magnet adalah............................................................................................................................................................ 2. Bahan Magnetik adalah............................................................................................................................................. 3. Bahan non magnetik adalah....................................................................................................................................... KEGIATAN 2 I. Tujuan: ..................................................................................................................................Membuat magnet dengan cara menggosok, mengalirkan arus listrik DC dan induksi magnet. II. Alat dan Bahan: 1. Magnet batang 5. Baterai 2. Paku besi besar 6. Paku kecil 3. Paku baja besar 7 Statif dan penjepit 4. Kawat tembaga berisolasi 8. Piasu kecil/silet III. Cara Kerja 64 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 65. Kegiatan A (membuat magnet dengan cara menggosok)  Ambillah logam besi/paku besi besar, kemudian dekatkan ke paku-paku kecil, apa yang terjadi?  Dengan sebuah magnet, gosoklah logam besi/paku besi besar tersebut dengan gerakan searah beberapa kali, kemudian logam besi/paku besi besar tersebut dekatkan ke paku-paku kecil, apa yang terjadi?  Ulangi kegiatan di atas dengan menggunakan logam baja/paku baja besar. IV. Tabel Pengamatan Tulis hasil pengamatan pada tabel! No. Keadaan calon magnet Calon magnet terhadap paku kecil Keterangan 1. Besi sebelum digosok ................................................................... ............................................. 2. Besi sesudah digosok ................................................................... ............................................. 3. Baja sebelum digosok ................................................................... ............................................. 4. Baja sesudah digosok ................................................................... ............................................. V. Pertanyaan: 1. Bahan apakah yang mudah dijadikan magnet?......................................................................................................... Serta bagaimana sifat kemagnetannya?...................................................................................................................... 2. Untuk membuat magnet permanen dipergunakan bahan.......................................................................................... Sedangkan untuk membuat magnet sementara dipergunakan bahan ........................................................................ VI. Kegiatan B (mengalirkan arus listrik DC)  Lilitkan kawat tembaga berisolasi pada paku besar, kemudian dekatkan ke paku-paku kecil, apa yang terjadi?....  Kupaslah bagian ujung-ujung kawat dengan pisau kecil (silet) kemudian hubungkan dengan kutub-kutub baterai dan dekatkan ujung paku besar ke paku-paku kecil. Apa yang terjadi? ....................................................................................................................................................................................  Putuskan hubungan kawat tembaga dengan kutub-kutub baterai. Apa yang terjadi?............................................... VII. Permasalahan 1. Bilamana paku besar bersifat magnet? Jawab: ........................................................................................................................................................................ 2. Bila tegangan baterai diperbesar dengan menambah jumlah baterai, adakah pengaruhnya terhadap sifat kemagnetan paku? Jawab: ........................................................................................................................................................................ 3. Bila jumlah lilitan diperbanyak, adakah pengaruhnya terhadap sifat kemagnetan paku? Jawab: ........................................................................................................................................................................ VIII. Kegiatan C (Induksi Magnet)  Pasangkan paku besar pada tiang dengan penjepit, kemudian dekatkan ke paku-paku kecil, apa yang terjadi?. . .................................................................................................................................................................................  Dekatkan salah satu ujung magnet pada paku besar, kemudian dekatkan ujung paku besar dengan paku-paku kecil, apa yang terjadi?........................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................  Jauhkan magnet dari paku besar, apa yang terjadi pada paku-paku kecil? ........................................................... ................................................................................................................................................................................. IX. Kesimpulan: 1. Tiga cara membuat magnet yaitu: ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 2. Magnet permanen dapat dibuat dengan cara............................................................................................... 3. Sedangkan magnet sementara (remanen) dibuat dengan cara..................................................................... MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 65
  • 66. PELATIHAN 1 A. Pilihlah salah satu jawaban yang benar! 1. Kelompok magnet menurut bentuknya .... a. batang - jarum - ladam - silinder b. permanen - induksi magnet - elektromagnetik c. batang - jarum - permanen - induksi magnet d. ladam - silinder – elektromagnetik 2. Logam di bawah ini yang bisa menjadi magnet, tetapi setelah menjadi magnet sulit untuk dihilangkan adalah logam .... a. besi c. Tembaga b. baja d. aluminium 3. Agar besi / baja bisa menjadi magnet, bisa kita lakukan dengan cara .... a. dipanaskan c. dipukul b. dialiri listrik d. digosok dengan magnet yang kuat 4. Benda yang mudah ditarik oleh magnet disebut .... a. feromagnetik c. diamagnetik b. non magnetik d. paramagnetik 5. Bahan di bawah ini yang dapat ditarik magnet adalah .... a. kayu, plastik c. aluminium, plastik b. besi, paku, silet d. tembaga, aluminium 6. Besi lebih mudah dibuat magnet dari pada baja, karena...... a. magnet elementer baja mudah berubah arah b. magnet elementer besi sulit berubah arah c. magnet elementer besi mudah berubah arah d. magnet elementer besi dan baja sulit berubbah arah 7. Di bawah ini suatu cara untuk menghilangkan sifat magnetan, kecuali ...... a. dipanaskan c. digosok magnet b. dialiri arus listrik AC d. dipukul 8. Ada beberapa kegiatan yang dilakukan oleh siswa: 1. Menggosok-gosokkan mistar plastik ke kain wol 2. Menggosok-gosokkan magnet ke besi 3. Melilitkan kawat penghantar ke paku besi dan diberi arus listrik 4. Melilitkan listrik ke paku besi yang diberi baja 5. Menempelkan magnet ke baja sehingga ujung baja yang lainnya dapat menarik partikel Kegiatan siswa yang tergolong dalam cara pembuatan magnet adalah .... a. 1-2-3 c. 2-4-5 b. 2-3-5 d. 3-4-5 9. Gambar di samping ini menunjukkan cara membuat magnet dengan jalan menggosokkan. Bila baja PQ menjadi magnet maka .... a. P = kutub selatan, Q = kutub utara magnet tetap b. P = kutub selatan, Q = kutub utara magnet sementara c . P = kutub utara, Q = kutub selatan magnet tetap d . P = kutub utara, Q = kutub selatan magnet sementara 10. Perhatikan gambar! Gambar di samping itu menunjukkan .... 66 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 67. a. induksi c. elektromagnetik b. inklinasi d. deklinasi B. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar! 1. Jelaskan yang dimaksud: a. Feromagnetik : ................................................................................................................................................. contohnya ......................................................................................................................................................... b. .................................................................................................................................................Paramagnetik : ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... contohnya ......................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... c. ...................................................................................................................................................Diamagnetik : ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... contohnya ......................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 2. Apa yang dimaksud dengan: a. Magnet permanen : ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... b. Magnet sementara : .......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... c. ................................................................................................................................................Magnet buatan : ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 3. Sebutkan magnet menurut bentuknya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... 4. Sebutkan 3 cara membuat magnet buatan! Jawab: ...................................................................................................................................................................... 5. Sifat kemagnetan suatu benda akan hilang atau melemah. Sebutkan cara untuk menghilangkan sifat kemagnetan benda! Jawab: ...................................................................................................................................................................... 4.2 ELEKTROMAGNET Elektromagnet adalah magnet yang terjadi karena pengaruh dari medan listrik pada kawat penghantar yang dialiri oleh arus listrik. Peristiwa elektromagnet ini dikemukakan oleh H.C.Oersted yang melakukan percobaan sebagai berikut: kompas didekatkan pada kawat penghantar yang dialiri oleh arus listrik, ternyata jarum kompas tertolak. Hal ini membuktikan bahwa di sekitar kawat penghantar yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet. Untuk menentukan arah medan magnet dapat digunakan aturan tangan kanan sebagai berikut ini :  Ibu jari sebagai arah arus listrik  Empat jari yang tergenggam menunjukkan arah medan magnet. Selain dengan aturan di atas arah medan magnet dapat ditentukan dengan aturan alat penarik sumbat botol (penarik gabus) seperti gambar di bawah ini: MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 67
  • 68. Menurut Oersted besar medan magnet pada suatu kawat penghantar ditentukan oleh: 1. Besar kuat arus listrik yang mengalir. 2. Jarak kawat penghantar terhadap titik tertentu. Elektromagnet pada Kumparan Bila arus listrik dialirkan pada kumparan, maka ujung-ujung kumparan akan menjadi kutub-kutub magnet. Untuk menentukan letak kutub-kutub magnet dapat digunakan aturan tangan kanan, yaitu: 1. Ibu jari menunjukkan arah kutub utara. 2. Empat jari yang lain menunjukkan arah arus listrik. Keuntungan elektromagnet. Dengan mengatur besar kecilnya arus listrik yang mengalir pada kumparan akan mendapatkan beberapa keuntungan antara lain : 1. kekuatan kutub magnetnya dapat diubah-ubah 2. sifat kemagnetannya dapat dihilangkan dan dimunculkan. 3. kutub magnet dapat diubah-ubah dengan mengubah arah arus listrik. 4. dapat dibuat dalam beberapa bentuk. Prinsip elektromagnet banyak dimanfaatkan dalam pembuatan alat-akat yang menggunakan listrik. Contoh : bel listrik, pesawat relay, telepon , katrol magnet dan lain-lain. GAYA LORENTZ Untuk menunjukkan adanya gaya yang bekerja pada kawat penghantar yang berada di dalam medan magnet, maka dapat digunakan alat-alat seperti pada gambar di bawah ini. Bila arus listrik mengalir pada kawat penghantar maka kawat tersebut akan mendapatkan gaya ke arah atas atau ke bawah sesuai arah arus listrik dan arah medan magnet. Gaya yang menyebabkan kawat penghantar tertolak disebut Gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kanan, seperti gambar berikut ini: i = menunjukkan arah arus listrik B = menunjukkan arah medan magnet F = menunjukkan arah gaya Lorentz Gaya Lorentz dimanfaatkan dalam pembuatan motor listrik dan alat ukur listrik. 68 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 69. Kegiatan Siswa 2 SIFAT MAGNET I. Tujuan: 1. Menentukan kutub-kutub magnet. 2. Mengetahui pengaruh medan magnet bumi terhadap magnet 3. Mengetahui sifat-sifat magnet II. Alat dan bahan: 1. Statip 1 buah 3. Benang besar 2. Paku-paku kecil 4. Magnet batang 2 buah III. Cara kerja 1. Letakkan sebuah magnet batang pada paku-paku kecil yang jumlahnya banyak di atas kertas, lalu tariklah magnet batang ke atas! Perhatikan pada bagian mana magnet yang tertempeli paku-paku kecil dalam jumlah banyak? Apakah semua bagian magnet tertempeli paku-paku kecil? Bagian manakah yang punya gaya tarik terbesar? 2. Gantungkan sebuah magnet batang dengan tali pada statip, sehingga magnet bisa bebas bergerak! 3. Tunggu sampai magnet batang diam, dan perhatikan arah yang ditunjuk magnet batang tersebut! 4. Beri tanda U untuk bagian ujung magnet yang menunjukkan arah utara dan S untuk arah selatan! 5. Dekatkan kutub magnet yang senama dengan magnet lain yang sudah diketahui kutubnya. Apa yang terjadi? IV. Pertanyaan 1. Mengapa magnet batang yang digantung tersebut bisa menunjuk arah utara dan selatan? ................................................................................................................................................................................. 2. Mengapa ujung magnet yang menunjuk arah utara diberi nama kutub utara dan yang menunjuk arah selatan diberi nama kutub selatan? .................................................................................................................................................................................. 3. Mengapa arah yang ditunjukkan oleh magnet batang tidak sesuai dengan arah kutub? .................................................................................................................................................................................. 4. Apa yang terjadi bila dua kutub magnet yang senama didekatkan? .................................................................................................................................................................................. 5. Apa yang terjadi bila dua kutub magnet yang berlawanan saling didekatkan? .................................................................................................................................................................................. Kegiatan Siswa 3 MEDAN MAGNET I. Tujuan: 1. Membuktikan adanya garis-garis magnet. 2. Mengetahui adanya medan magnet. 3. Mengetahui mengapa kutub-kutub magnet sejenis tolak-menolak dan kutub tak sejenis tarik-menarik. II. Alat dan Bahan: 1. Serbuk biji besi 2. Kertas HVS putih 1 lembar MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 69
  • 70. 3. Magnet batang 2 buah III. Cara Kerja 1. Letakkan sebuah magnet batang di atas meja dan tutuplah dengan kertas HVS! 2. Taburkan serbuk besi sedikit demi sedikit di atas magnet yang tertutup kertas tersebut. Apa yang terjadi? 3. Beri tanda U untuk ujung magnet yang menunjukkan arah utara dan S untuk ujung yang menunjukkan arah selatan pada masing-masing magnet! 4. Dekatkan 2 kutub magnet yang tidak senama, tutuplah dengan kertas HVS lalu taburkan serbuk besi. Perhatikan pola garis yang terbentuk! 5. Dekatkan 2 kutub magnet yang senama, tutuplah dengan kertas HVS lalu taburkan serbuk besi. Perhatikan pola garis yang terbentuk! IV. Pertanyaan 1. Bentuk pola apakah yang timbul setelah serbuk besi ditaburkan di atas kertas HVS yang di bawahnya terdapat magnet batang? Jawab: .................................................................................................................................................................................. 2. Tahukah kamu kemana arah garis gaya magnet yang berpola tersebut? Jawab: .................................................................................................................................................................................. 3. Gambarlah arah garis gaya magnet untuk cara kerja no. 2, 4 dan 5! Jawab: .................................................................................................................................................................................. Kegiatan Siswa 4 GAYA LORENTZ I. Tujuan: - Siswa dapat menjelaskan yang mempengaruhi besarnya Gaya Lorentz. - Siswa dapat menuliskan rumus Gaya Lorentz. II. Bahan dan alat: 1. Magnet U yang kuat (alnico) 1 buah 4. Statif 2 buah 2. Power suply 1 buah 5. Saklar 1 buah 3. Kabel penghubung secukupnya 6. Kertas aluminium 1 cm x 40 cm 1 buah III. Cara kerja 1. Rangkailah alat dan bahan di atas seperti pada gambar! 2. Amati kedudukan kertas sehingga arus mengalir dan amati gerakan kertas aluminium tersebut ke manakah gerakan kertas aluminium itu? Jawab: ..................................................................................................................................................................... 3. Tutuplah saklar sehingga arus mengalir dan amati gerakan kertas aluminium tersebut. Ke manakah gerakan kertas aluminium tersebut? 70 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 71. Jawab: ..................................................................................................................................................................... 4.Ulangi percobaan Nomor 3 dengan mengubah arah arus. Ke manakah gerakan kertas alumunium itu? Jawab: ..................................................................................................................................................................... 5. Ulangi percobaan Nomor 4 dengan mengubah medan magnet. Ke manakah gerakan kertas alumunium itu? Jawab: ..................................................................................................................................................................... 6. Ulangi percobaan Nomor 5 dengan mengubah arah arus. Ke manakah gerakan kertas aluminium itu? Jawab: ..................................................................................................................................................................... 7. Dari hasil percobaan di atas, kertas aluminium mendapat gaya Lorentz. Hubungkan antara Gaya Lorentz, arah medan magnet dan arah arus dinyatakan dengan tangan kanan seperti pada gambar!........................................... 8. Ibu jari menunjukkan arah ...................................................................................................................................... Telunjuk menunjukkan arah ................................................................................................................................... Jari tengah menunjukkan arah ................................................................................................................................ IV. Kesimpulan 1. Gaya yang dialami oleh penghantar berarus di dalam medan magnet disebut........................................................ 2. Besarnya Gaya Lorentz bisa dirumuskan sebagai berikut: F = ……………x …………… x …………….. Keterangan: F = ……………….dengan satuan ……………. B = ……………….dengan satuan ……………. I = ………………..dengan satuan ……………. l = ………………. Dengan satuan ……………. PELATIHAN 2 A. Pilihlah jawaban yang paling benar! 1. Bagian magnet yang paling kuat untuk menarik serbuk besi adalah bagian...... a. salah satu ujung magnet c. kedua ujung magnet b. tengah-tengah magnet d. seluruh bagian magnet 2. Daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut...... a. garis gaya magnet c. sudut inklinasi b. medan magnet d. sudut deklinasi 3. Bentuk garis gaya magnet adalah garis khayal yang bebentuk...... a. garis lengkung dai kutub U ke kutub S b. garis melingkar-lingkar c. garis lurus dari kutub U ke kutub S d. garis lurus dan garis lengkung 4. Penyimpangan jarum kompas terhadap arah utara selatan yang sebenarnya disebut sudut...... a. deviasi b. deklinasi c. inklinasi d. disperse 5. Bila inklinometer dibawa ke kutub magnet bumi maka besar sudut inklinasinya akan mencapai...... a. 00 b. 300 c. 600 d. 900 6. Besar medan magnet di sekitar kawat berarus listrik dipengaruhi oleh...... a. jarak terhadap kawat berarus c. besar kawat penghantar b. besar kuat arus listrik d. jawaban a dan b benar 7. Di bawah ini alat-alat yang menggunakan prinsip elektromagnet, kecuali...... a. bel listrik c. telepon b. pesawat relay d. rice cooker 8. Gaya Lorentz dimanfaatkan pada pembuatan...... a. motor listrik dan bel listrik b. motor listrik dan alat ukur listrik c. dinamo dan bel listrik MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 71
  • 72. d. dinamo dan motor listrik B. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan benar! 1. Magnet batang yang digantung bebas akan selalu menunjukkan arah................................................................ 2. Kutub selatan magnet bumi berada di sekitar...................................................................................................... 3. Sudut deklinasi positif dan sudut deklinasi negatif terjadi bila........................................................................... 4. Besar Gaya Lorentz dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu: a. ............................................................................................................................................................................ b. ............................................................................................................................................................................ c. ............................................................................................................................................................................ 5. Jelaskan bagaimana prinsip kerja bel listrik! ................................................................................................................................................................................. ULANGAN HARIAN 1 I. Pilihlah salah satu jawaban yang benar! 1. Besi lebih mudah dibuat magnet dibandingkan baja karena magnet-magnet elementer baja...... a. mudah diputar dan mudah teratur c. sukar diputar dan mudah teratur b. mudah diputar dan sukar teratur d. sukar diputar dan sukar teratur 2. Benda-benda non magnetik adalah benda-benda...... a. dapat dibuat magnet c. tidak dapat dibuat magnet b. ditolak oleh magnet d. ditarik oleh magnet 3. Berikut ini cara-cara membuat magnet, kecuali...... a. digosok dalam satu arah c. dibakar b. dialiri arus DC (elektromagnet) d. induksi magnet 4. Bagian magnet yang mempunyai gaya tarik terbesar adalah ....... a. bagian sumbu magnet c. bagian ujung-ujung magnet b. bagian tengah magnet d. bagian gigi magnet 5. Daerah-daerah yang mempunyai sudut deklinasi yang sama disebut...... a. isoklin b. isobar c. isogon d. isotherm 6. Prinsip-prinsip elektromagnet banyak diterapkan pada pembuatan alat-alat...... a. dinamo sepeda c. bel listrik b. transformator d. kipas angin 7. Daerah yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut...... a. medan listrik c. tempat magnet b. medan magnet d. garis gaya magnet 8. Bila dalam sebuah kumparan yang berarus listrik disisipkan sebuah besi lunak maka kemagnetannya akan...... a. berkurang c. tetap b. bertambah d. hilang 9. Besar medan magnet di sekitar kawat berarus adalah...... a. berbanding lurus dengan kuat arus listrik b. berbanding lurus dengan jaraknya c. berbanding terbalik dengan kuat arus listrik d. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak 10. Penghantar berarus listrik yang dilewatkan pada medan magnet akan mendapatkan gaya...... a. Oersted b. Lorentz c. Archimedes d. Pascal 11. Besar gaya Lorentz pada kawat penghantar dipengaruhi oleh...... a. panjang kawat c. jenis kawat b. luas penampang kawat d. tegangan kawat 12. Besar Gaya Lorentz dapat dirumuskan...... a. F = B/il b. F = i/Bl c. F = Bil d. F = l/Bi 13. Penghantar yang panjangnya 100 m berada pada medan magnet yang besarnya 20 T dengan kuat arus yang 72 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 73. mengalir sebesar 5 A, maka besar gaya Lorentznya...... a. 125 N b. 500 N c. 750 N d. 1000 N 14. Prinsip gaya Lorentz dimanfaatkan dalam pembuatan...... a. telepon b. pesawat relay c. alat ukur listrik d. bel listrik 15. Pernyataan berikut yang tidak menambah kekuatan elektromagnet adalah...... a. memperbesar arus listrik c. mengubah arah arus b. memberi inti besi pada kumparan d. menambah jumlah lilitan II. Jawablah soal-soal berikut ini dengan singkat dan tepat! 1. Sebutkan dan Jelaskan 3 cara membuat magnet! a. ............................................................................................................................................................................ b. ............................................................................................................................................................................ c. ............................................................................................................................................................................ 2. Sebutkan keuntungan elektromagnet! a. ............................................................................................................................................................................ b. ............................................................................................................................................................................ c. ............................................................................................................................................................................ 3. Jelaskan hipotesis Weber tentang kemagnetan! a. ............................................................................................................................................................................ b. ............................................................................................................................................................................ c. ............................................................................................................................................................................ 4. Sebutkan letak kutub utara magnet bumi dan kutub selatan magnet bumi! Jawab: ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 5. Sebutkan cara cara memperkuat elektromagnet! Jawab: ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 6. Sebutkan cara untuk menghilangkan sifat kemagnetan! a. ............................................................................................................................................................................ b. ............................................................................................................................................................................ c. ............................................................................................................................................................................ d. ............................................................................................................................................................................ e. ............................................................................................................................................................................ 7. Bagaimana cara menentukan kutub utara – selatan magnet? Jawab: ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... 8. Sebuah kawat penghantar panjangnya 8 m dialiri listrik sebesar 2 A. Bila besar gaya Lorentz 320 N, berapakah besar medan magnetnya? Jawab: ..................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... B. INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Gaya Gerak Listrik Induksi Telah dipelajari sebelumnya bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet (menurut Oerstead). Bisakah terjadi hal yang sebaliknya? yaitu ”medan magnet dapat menghasilkan arus listrik”, gejala ini pertama kali dipelajari oleh ahli fisika yang bernama Michael Faraday. Jika magnet batang digerakkan keluar masuk kumparan, ternyata jarum galvanometer akan mengalami penyimpangan (bergerak), hal ini menunjukkan adanya arus litrik. Arus listrik yang diperoleh dengan cara demikian disebut arus induksi dan GGL yang dihasilkan disebut GGL Induksi. Magnet batang dimasukkan ke dalam kumparan (a) dan MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 73
  • 74. reaksi dari perubahan garis gaya magnet yang terjadi (b) Timbulnya GGL induksi pada ujung-ujung kumparan dapat dijelaskan sebagai berikut: a. Jika kutub sebuah magnet dimasukkan ke dalam kumparan, garis–garis gaya yang masuk ke dalam kumparan bertambah. b. Jika kutub magnet dikeluarkan dari kumparan, garis-garis gaya di dalam kumparan berkurang. c. Jika kutub magnet tidak bergerak/didiamkan, garis-garis gaya di dalam kumparan tetap. Jadi: timbulnya GGL induksi ialah jika jumlah garis gaya magnet yang masuk kumpuran mengalami Perubahan Adapun perubahan jumlah garis gaya magnet yang masuk kumparan dapat dilakukan dengan cara-cara berikut: 1. Menggerakkan kumparan di sekitar magnet atau sebaliknya (pada dinamo) 2. Mengalirkan arus bolak balik (AC) pada kumparan primer di dekat kumparan sekunder, seperti pada trafo. 3. Memutus-mutus arus searah (DC) pada kumparan primer di dekat kumparan sekunder, seperti pada induktor. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi pada kumparan adalah: 1. Kecepatan perubahan garis gaya magnet - Semakin cepat gerak magnet, semakin besar GGL induksi yang timbul 2. Jumlah lilitan yang digunakan - Semakin banyak jumlah lilitan, semakin besar GGL induk yang timbul 3. Kekuatan magnet - Semakin kuat magnet, semakin besar GGL induksi yang timbul 4. Inti kumparan - Jika kumparan diberi inti besi, GGL induksi yang timbul lebih besar dari pada kumparan tanpa inti Besarnya GGL induksi yang terjadi dinyatakan dalam persamaan: Keterangan: ∈ ind = GGL induksi (volt) ∆φ N = Jumlah lilitan ε ind = - N ∆t ∆Φ = Perubahan garis gaya (webwr) ∆t = Selang waktu (detik) Tanda ( - ) menunjukkan arah arus induksi berlawanan dengan arah penyebabnya. Bentuk lain rumus untuk menghitung GGL Induksi Keterangan: ε ind = B .L V B = Kuat medan magnet (webwr/m2) L = Panjang penghatar (m) V = Kecepatan gerak magnet (m/s) Contoh soal: 1. Sebuah magnet didekat kumparan. Gerakan magnet tersebut menimbulkan perubahan jumlah garis gaya yang masuk kumparan sebesar 0,5 webwr setiap 3 sekonnya. Jika jumlah lilitan pada kumparan 600, hitunglah GGL induksi yang terjadi! Penyelesaian: Diketahui: ∆φ = 0,5 webwr ∆t = 2 sekon N = 600 lilitan Ditanya : ε ind = …….. ? ∆φ Jawab : ε ind = - N ∆t 74 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 75. 0,5 = - 600 =−100volt 3 2. Panjang kumparan suatu dinamo sepeda 6 cm, berputar pada medan magnet homogen 5 tesia dengan kecepatan 12/sekon. Hitung GGL induksi yang dihasilkan dinamo! Penyelesaian: Diketahui: L = 6 cm = 0,06 m B = 5 tesia V = 12 m/s Ditanya : ε ind = …….. ? Jawab : ε ind = B . L. V = 5 tesla x 0,06 m x 12 m/s = 3,6 volt Jadi GGL dinamo sepeda adalah 3,6 volt Kegiatan Siswa 5 GAYA GERAK LISTRIK I. Pendahuluan Setelah Oerstead menemukan bahwa arus listrik dapat menimbulkan medan magnet, maka ternyata medan magnet juga dapat menimbulkan terjadinya arus listrik (Faraday). II. Tujuan 1. Mempelajari terjadi gaya gerak listrik induksi 2. Menemukan faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi III. Alat dan Bahan 1. Galvanometer (basic meter) 1 buah 5. Kumparan ± 1000 lilitan 2 buah 2. Kumparan ± 2000 lilitan 1 buah 6. Magnet batang 1 buah 3. Inti besi lunak 2 buah 7. Baterey 2 buah 4. Benang nilon secukupnya IV. Langkah Kegiatan 1. Susunlah alat-alat seperti pada gambar! a. Letakkan magnet batang pada lubang kumparan. Apa yang terjadi pada jarum galvonometer ............................................................................................................................................................................ b. Gerakkan magnet batang masuk ke lubang kumparan cepat-cepat. Apa yang terjadi pada jarum galvonometer? ............................................................................................................................................................................ c. Keluarkan magnet batang dari dalam kumparan. Apa yang terjadi pada galvanometer ............................................................................................................................................................................ d. Ulangi kegiatan a, b, c dan d dengan mengganti jenis kutub magnatnya. Bandingkan simpangan jarum galvanometer dengan kegiatan sebelumnya? Kesimpulan:........................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................ 2. Kegiatan II MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 75
  • 76. a. Keluar masukkan magnet batang ke dalam kumparan dengan kecepatan yang berbeda-beda (makin cepat). Lihat jarum galvanometer, bagaimana penyimpangannya? ............................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................ b. Lakukan kegiatan 2a dengan mengganti kumparan yang lain, dengan jumlah kumparan maikn banyak. Lihat jarum galvanometer bagaimana penyimpangannya? ............................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................ Kesimpulan: ....................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................ 3. Kegiatan III a. Susunlah alat-alat seperti gambar di bawah ini! b. Susunlah kedua kumparan berhadap-hadapan. Kumparan I dihubungkan ke baterai dan kumpran II dihubungkan ke galvanometer, amati keadaan jarum galvanometer! Pada saat arus dihubungkan, apa yang terjadi pada galvanometer! ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... c. Putus aliran listrik, lihat jarum galvanometer, bagaimana penyimpangannya? ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... d. Sambung dan putuskan arus listrik secara cepat dan berulang-ulang ternyata simpangan jarum galvanometer! ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... e. Masukkan inti besi lunak ke dalam kedua kumparan dan lukan seperti kegiatan 3C. Catatlah simpangan jarum galvanometer. Bandingkan dengan kegiatan 3C! ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... Kesimpulan:...................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 4. Kegiatan IV a. Susunlah alat seperti gambar di bawah ini! Hubungkan kumparan dengan galvanometer. Putar magnet batang dihadapan kumparan tersebut dengan jalan menggantungkannya pada sebuah tali yang dipilin. Lihat simpangan jarum galvanometer .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. 76 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 77. b. Masukkan inti besi lunak ke dalam kumparan, dan lakukan kegiatan seperti langkah 4°, ternyata jarum galvanometer. ............................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................ V. Tugas/Pertanyaan 1. Apakah yang timbul pada ujung-ujung kumparan jika suatu magnet dimasukkan cepat-cepat ke dalam kumparan? ..................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... 2. Apa yang terjadi jika magnet diam di dalam kumparan? ..................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... 3. Apakah syarat terjadinya GGL induksi? ..................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... PELATIHAN 3 A. Pilihlah satu jawaban yang tepat! 1. Arus induksi pada solenoida dapat ditimbulkan dengan cara berikut, kecuali...... a. memasukkan magnet ke dalam solenoida b. memperbanyak lilitan solenoida c. mengeluarkan magnet dari dalam solenoida d. memutar magnet batang didekat solenoida 2. Agar diujung-ujung kumparan terjadi gaya gerak listrik induksi banyaknya garis gaya yang berada di dalam kumparan harus...... a. tetap b. berkurang c. bertambah d. berubah 3. Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi elektromagnet...... 1. Jumlah lilitan pada kumparan 3. Kecepatan gerak magnet 2. Arah garis gaya 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 4. Yang pertama kali menemukan gejala induksi elektromagnetik adalah...... a. George Simon Ohm c. Michael Faraday b. James Watt d. Hans Christian Oerstred 5. Jika magnet berputar di dalam splenoida, jarum pada galvanometer akan...... a. tetap menunjuk angka nol b. bergerak ke kanan lalu berhenti c. bergerak ke kiri terus d. bergerak ke kanan & ke kiri secara periodik 6. Beda potensial yang ditimbulkan oleh gerakan magnet batang di dalam atau di sekitar kumparan disebut...... a. beda potensial c. induksi elektromagnet b. gaya Lorentz d. GGL induksi 7. 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 c. dihubungkan b. dialirkan terus d. diputus dan hubungkan 8. Percobaan Faraday awal dibangkitkannya energi listrik dari..... MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 77
  • 78. a. energi panas c. energi mekanik b. energi potensial d. energi kimia 9. Alat untuk mengukur besar GGL induksi disebut ..... a. voltmeter c. ohmmeter b. amperemeter d. galvanometer 10. Panjang kumparan suatu dinamo sepeda 6 cm, berputar pada medan magnet 5 tesia dengan kecepatan 20 m/s GGL induksi yang terjadi adalah..... a. 0,6 volt b. 6 volt c. 50 volt d. 600 volt B. Kerjakan dengan tepat! 1. Sebuah kumparan 4000 lilitan, mula-mula melingkupi garis gaya magnet 1500 webwr. Setelah 3 detik melingkupi 6000 webwr. Hitung GGL induksi yang terjadi! Jawab: ...................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................. 2. Pada suatu kumparan yang belum diketahui jumlah lilitannya dalam selang waktu 2 detik terjadi perubahan garis gaya sebesar 4000 webwr. Jika kumparan tersebut menghasilkan GGL induksi 20.000 volt. Hitunglah jumlah lilitannya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 3. Hitunglah besar GGL induksi yang terjadi oleh penghantar yang panjangnya 20 cm yang bergerak pada medan magnet homogen 0,3 weber/m2 dengan kecepatan 12 m/s! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 4. Sebuah magnet digerakkan di dekat kumparan. Gerakan magnet tersebut menimbulkan perubahan banyaknya geris gaya magnet yang dilingkupi kumparan sebesar 0,04 webwr tiap selang waktu 2 detik. Jika jumlah lilitan kumparan 600 lilitan. Hitunglah besar GGL induksi yang timbul! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 5. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi pada kumparan! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 6. Bilamana magnet batang yang berada di dalam kumparan mengakibatkan GGL induksi pada kumparan tersebut? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. Alat-alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik: - Dinamo (generator) - Transformator (trafo) - Induktor 1. Dinamo (Generator) Dinamo atau generator adalah alat untuk menghasilkan energi listrik dengan induksi elektromagnetik yang mengubah energi makanik menjadi energi listrik.  Prinsip kerja dinamo ada dua macam yaitu: 1. Kumparan berputar di dalam medan magnet 2. Magnet berputar diantara beberapa kumparan  Bagian-bagian dinamo: 1. Rotor : bagian dinamo yang berputar 78 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 79. 2. Stator : Bagian dinamo yang diam  Gaya gerak listrik induksi pada generator dapat diperbesar dengan cara: 1. Mempercepat putaran rotor 2. Memperbanyak lilitan kumparan 3. Menggunakan magnet yang lebih kuat 4. Memasukkan inti besi lunak ke dalam kumparan  Macam-macam generator: 1. Generator arus bolak balik (AC) 2. Generator arus searah (DC) a. Generator arus bolak–balik (AC) Adalah dinamo yang dapat menghasilkan arus bolak balik atau AC (Alternating Current) Pada prinsipnya sebuah dinamo terdiri dari sebuah kumparan yang berputar di dalam medan magnet. Kedua ujung kawat kumparan dihubungkan pada dua buah cincin tembaga yang disekat satu sama lain. Pada tiap cincin ditempel sekat yang mengambil arus dari kumparan. Apabila kumparan diputar timbul GGL induksi yang mengalir ke dalam rangkaian listrik dinamo. b. Generator arus searah (DC) Adalah dinamo yang dapat menghasilkan arus searah atau DC (Direct Current). Pada dasarnya dinamo arus searah sama dengan dinamo arus bolak balik, hanya pada ujung-ujung kumparan dipasang cincin belah, yang beekerja sebagai komulator untuk mengubah arus listrik yang keluar dari dinamo, sehingga arus yang keluar adalah arus searah. PELATIHAN 4 A. Pilihlah satu jawaban yang tepat! 1. Bagian dari generator yang berputar disebut...... a. radiator b. rotor c. komulator d. stator 2. Pada generator terjadi perubahan energi...... a. kimia menjadi listrik c. kinetik menjadi energi listrik b. panas menjadi energi listrik d. potensial menjadi energi listrik 3. Hal yang tidak perlu dilakukan untuk memperbesar GGL induksi adalah...... a. memperbesar ukuran generator b. memperbanyak lilitan kumparan c. memasukkan inti besi lunak d. menggunakan magnet yang lebih kuat 4. Pada dynamo arus searah dijumpai adanya komulator, yang berfungsi sebagai...... a. penyearah arus c. pemutar magnet b. penambah lilitan kumparan d. pengatur letak magnet 5. Perbedaan antara generator arus AC dengan generator arus DC terletak pada...... a. konduktor b. stator c. cincin d. generator 6. Peralatan yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik adalah...... a. motor listrik b. kipas angin c. bor listrik d. kumparan MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 79
  • 80. 7. Untuk memutar rotor pada generator diperlukan energi dari luar, yaitu...... a. energi mekanik b. energi potensial c. energi kimia d. energi listrik 8. Alat yang bekerja menggunakan prinsip kerja induksi elektromagnetik adalah...... a. eskalator b. komulator c. rotor d. Generator B. Kerjakan dengan tepat! 1. Sebutkan empat (4) cara untuk memperbesar GGL induksi pada generator! Jawab: .................................................................................................................................................................... 2. Sebutkan dua (2) macam prinsip kerja dinamo! Jawab: .................................................................................................................................................................... 3. Jelaskan prinsip kerja dinamo sepeda! Jawab: ..................................................................................................................................................................... 4. Jelaskan inti perbedaan dinamo AC dan dinamo DC! Jawab: ..................................................................................................................................................................... 2. Transformator (Trafo) Transformator adalah alat untuk mengubah tegangan listrik arus bolak balik mejadi lebih tinggi atau lebih rendah a. Bagian-bagian transformator 1) Dua buah kumparan 2) Inti besi lunak yang dibuat berlapis-lapis b. Jenis Transformator Transformator dibedakan menjadi dua macam, yaitu: 1) Transformator penaik tegangan atau step up Yaitu: Transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan dari tegangan rendah ke tegangan yang lebih tinggi. Dalam transformator step up berlaku ketetentuan Vs > Vp, Is < Ip dan Ns > Np. 2) Transformator penurun tegangan atau step down Yaitu : Transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah. Dalam transformator step down berlaku ketentuan : Vs < Vp, Is > Ip dan Ns < Np Pada transformator ideal (tidak terjadi kehilangan energi) Berlaku rumus: 1). Wp = Ws Pp = Ps Vp.Ip = Vs.Is 80 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 81. 2). Vp Np Keterangan: = Vs Ns Vp = tegangan primer (volt) Np = banyak lilitan primer (lilitan) Ns = banyak lilitan sekunder (lilitan) 3). Vp Is Ip = kuat arus primer (ampere) = Vs Ip Is = kuat arus sekunder (ampere) 4). Np Is = Ns Ip Catatan: 1. Transformator hanya dapat digunakan untuk mengubah tegangan listrik arus bolak-balik 2. Transformator tidak memperbesar daya listrik (hanya memindahkan) Contoh soal: a. Sebuah transformator dihubungkan dengan sumber tegangan 220 volt. Jika jumlah lilitan primer transformator 400 lilitan dengan sekundernya 800 lilitan, hitunglah tegangan yang dihasilkan! Diketahui : Vp = 220 volt Np = 400 lilitan Ns = 800 lilitan Ditanya : Vs = ....? Vp Np Jawab : = Vs Ns Vp.Ns Vs = Np 220V .800 Vs = 400 Vs = 440 Volt b. Sebuah transformator memiliki tegangan primer 220 volt. Jika arus primer pada trafo 6 A dan kuat arus sekundernya 3 A, hitunglah tegangan sekundernya! Diketahui : Vp = 220 volt Ip = 6 A Is = 3 A Ditanya : Vs = ....? Vp Is Jawab : = Vs Ip Vp.Ip Vs = Is 220V .6 A Vs = 3A Vs = 440 Volt PELATIHAN 5 A. Pilihlah satu jawaban yang tepat! 1. Alat yang dapat digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik adalah...... a. induktor b. transistor c. generator d. transformator 2. Bagian kumparan transformator yang ujung-ujungnya dihubungkan sumber listrik PLN disebut dengan...... MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 81
  • 82. a. komutator c. kumparan sekunder b. inti besi d. kumparan primer 3. Sebuah transformator dihubungkan dengan tegangan 120 volt, bila lilitan primer 40 dan lilitan sekundernya 160, maka tegangan sekundernya adalah...... a. 30 Volt b. 160 Volt c. 480 Volt d. 640 Volt 4. Inti besi lunak akan menjadi elektromagnet jika...... a. lilitan primer diberi arus c. lilitan sekunder diberi kumparan b. lilitan primer diberi kumparan d. kumparan primer 5. Perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder sebuah trafo adalah 10 : 2 jika tegangan primer 200 volt, maka tegangan sekundernya adalah...... a. 40 Volt b. 50 Volt c. 100 Volt d. 1000 Volt 6. Pernyataan berikut dijumpai dalam trafo step-down, kecuali...... a. Vp > Vs b. Ip < Is c. Ip > Is d. Np > Ns 7. Jumlah lilitan primer sebuah trafo dua kali jumlah lilitan sekundernya. jika arus sekundernya 5 A, maka kuat arus primernya adalah...... a. 0,4 A b. 2,0 A c. 2,5 A d. 10,0 A 8. Transformator adalah alat yang berfungsi untuk mengubah...... a. tegangan AC menjadi tegangan AC lebih besar atau lebih kecil b. tegangan DC menjadi tegangan DC lebih besar atau lebih kecil c. tegangan AC menjadi tegangan DC lebih besar atau lebih kecil d. tegangan DC menjadi tegangan AC lebih besar atau lebih kecil 9. 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 10. Trafo yang berfungsi sebagai penaik tegangan disebut trafo...... a. tanpa senter top b. step up c. step down d. dengan senter top 11. Besi lunak pada transformator berfungsi...... a. memperbesar tegangan yang masuk c. mengurangi GGL yang dihasilkan b. memperbesar jumlah garis gaya d. mengurangi daya listrik 12. Sebab utama trafo tidak dapat digunakan untuk mengubah tegangan arus searah (DC) adalah...... a. tegangan arus searah tidak dapat dilakukan perubahan b. medan magnet tidak dapat ditimbulkan oleh arus ini c. tidak terdapat perubahan garis gaya karena arusnya tetap d. fluktuasi arus berubah-ubah B. Kerjakan dengan cermat! 1. Sebutkan jenis trafo menurut fungsinya, dan jelaskan fungsi masing-masing! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Sebuah trafo mempunyai lilitan sekunder 5 kali jumlah lilitan primer. Jika tegangan primer 50 volt dan arus sekunder 2A, hitunglah! a. Tegangan sekunder b. Arus primer Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Sebuah radio transistor bertuliskan AC/DC 6V. Radio itu dapat bekerja dengan baik jika dihubungkan dengan stop kontak di rumah, padahal tegangan listrik di rumah 220 volt. Dari pernyataan diatas jawab pertanyaan di bawah ini! a. Alat apakah yang harus dipasang pada radio? b. Berapakah perbandingan lilitannya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Transformator dengan perbandingan jumlah lilitan primer dan sekundernya 1 : 20. Jika tegangan primer 300 volt dan arus primernya 3 A. Hitunglah! 82 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 83. a. Tegangan yang dihasilkan! b. Kuat arus sekundernya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Sebuah transformator step down digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik 220 volt menjadi 110 volt. a. Hitung perbandingan lilitan kedua kumparan! b. Jika lilitan kumparan primer jumlahnya 100, berapa jumlah lilitan sekundernya? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. Jelaskan dengan singkat cara kerja transformator! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. EFISIENSI TRANSFORMATOR Pada saat trafo digunakan terasa hangat atau panas. Hal ini menunjukkan bahwa ada energi yang berubah manjadi panas (kalor) Akibatnya energi yang keluar dari trafo lebih kecil daripada energi yang masuk trafo, sehingga muncul istilah efesiensi yang dirumuskan sebagai berikut: Energi listrik yang keluar Efisiensi = x 100% Energi listrik yang masuk Ws Rumus n = Wp x 100% Ps n = Pp x 100% n = VsIs x 100% VpIp Keterangan: η ( eta) = efesiensi Vs = tegangan sekunder Ws = energi keluar ( joule) Vp = tegangan primer Wp = energi masuk ( Joule) Is = kuat arus sekunder Ps = daya keluar ( watt) Ip = kuat arus primer Pp = daya masuk (watt) Transmisi daya listrik jarak jauh Transmisi adalah pembangkit dan penghantar listrik, maksudnya energi listrik itu harus dibangkitkkan oleh generator tenaga listrik, kemudian energi listrik itu harus dihantarkan ke tempat-tempat pengguna energi listrik. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 83
  • 84. Ada dua cara untuk mentransmisikan tenaga listrik, yaitu: 1. Transmisi dengan sistem tegangan rendah 2. Transmisi dengan sistem tegangan tinggi 1. Transmisi dengan sistem tegangan rendah Keuntungan : Dapat mengurangi tingkat bahaya Kerugian : 1. Karena tegangan rendah berarti arus besar sehingga harus digunakan kabel yang besar, akibatbya biayanya mahal. 2. Karena kuat arus besar, energi yang hilang (berubah menjadi panas) juga besar. Ingat rumus Q : 0,24.I2 . RT kalori 2. Transmisi dengan sistem tegangan tinggi Keuntungan : 1. Karena tegangan tinggi, kuat arus menjadi kecil, sehingga pengantar (kabel) yang digunakan tidak perlu besar, akibatnya biayanya lebih murah. 2. Karena kuat arus kecil, energi yang hilang juga kecil. Kerugian : Tingkat bahayanya besar, karena tegangannya besar Tingkat bahaya yang besar dapat dikurangi dengan cara: 1. Kabel teganggan tinggi ditempatkan pada tiang-tiang listrik yang tinggi. 2. Kabel teganggan tinggi dilewatkan pada daerah yang tidak padat penduduknya. 3. Memasang tanda/tulisan bahwa kabel tersebut berteganggan tinggi. INDUKTOR Induktor adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan yang sangat tinggi arus bolak balik dari arah yang searah yang berteganggan rendah. Pada dasarnya indikator terdiri dari dua buah kumparan, yaitu kumparan primer (lilitan sedikit) dan kumparan sekunder (lilitan banyak). Kumparan primer terhubung langsung dengan baterai B, dan sewaktu arus mengalir arus diputus-putus secara otomatis oleh interuptor (A). karena arus DC terputus-putus maka mengakibatkan perubahan garis gaya yang menimbulkan arus induksi pada kumparan sekunder. Kumparan sekunder lilitannya banyak sehingga tegangannya tinggi, akibatnya pada ujung P dan Q terjadi loncatan elektron yang mengakibatkan terjadinya bunga api listrik. Pemanfaatan induktor Ruhmkorff misalnya pada pengapian kendaraan bermotor bensin, yaitu bagian busi. PELATIHAN 6 A. Pilihlah satu jawaban yang tepat! 1. Perpindahan energi listrik dari kumparan primer ke kumparan sekunder selalu kurang dari 100% sebab energi listrik ada yang mengalami...... a. perubahan menjadi cahaya c. penurunan kuat arus b. penurunan tegangan d. perubahan menjadi energi kolar 2. Efesiensi transformator yang dapat diperoleh dari transmisi listrik tegangan tinggi adalah...... a. hertz b. volt c. persen d. joule 3. Keuntungan yang dapat diperoleh dari transmisi listrik tegangan tinggi adalah...... a. tidak perlu tiang listrik yang banyak c. jaringan yang dipasang menjadi berlipat b. potensi yang dihasilkan mudah diatur d. biayanya menjadi murah 4. Induktor Ruhmkoff adalah kumparan induksi yang digunakan untuk memperoleh...... a. arus yang kuat c. tegangan rendah b. arus yang lemah d. tegangan tinggi 5. Transmisi energi listrik jarak jauh dilakukan dengan menggunakan...... a. tegangan rendah c. kuat arus besar b. tegangan tinggi d. kabel listrik yang besar 84 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 85. 6. 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 % 7. 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 8. 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 % 9. Pada indikator Ruhmkoff arus primernya menggunakan...... a. arus bolak-balik b. arus putar c. arus searah d. arus induksi 10. Jika daya yang masuk dalam trafo 250 watt, dan daya yang keluar dari trafo 250 watt, efesiensi trafo adalah...... a. 125 % b. 80 % c. 50 % d. 8 % B. Kerjakan dengan cermat! 1. Mengapa transmisi daya listrik jarak jauh selalu menggunakan tegangan tinggi! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Efesiensi sebuah transformator 85%. Jika energi yang masuk trafo 900 joule hitunglah energi yang dihasilkan? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Sebuah transformator yang dihubungkan dengan tegangan 220 volt mengalir arus 3A. Jika tegangan yang dihasilkan 55 volt dengan efesiensi 95%. Tentukan: a. Daya sekundernya! b. Arus sekundernya! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Sebuah transformator mempunyai tegangan pada lilitan primer 200 volt dan tegangan pada lilitan sekunder 1.800 volt. Jika arus primer 0,2A dan arus sekunder 0,02A, hitung efesiensi trafo tersebut! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Sebuah transformator dihubungan dengan teganggan 220 volt selama 20 menit dan mengalir arus 4A. jika selama penggunaan trafo terjadi pengurangan energi sebasar 10.400 joule, hitunglah efesiensitrafo tersebut! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. Efesiensi sebuah transformator 90% a. Apa maksud efesiensi tersebut? b. Jika energi yang keluar 6.000 joule, hitunglah energi yang masuk trafo! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................. TATA SURYA Standar Kompetens : 5. Memahami sistem tata surya dan proses yang terjadi di dalamnya. Kompetensi Dasar: 5.1. Mendeskripsikan karakteristik sistem tata surya. 5.2. Mendeskripsikan matahari sebagai bintang dan bumi sebagai salah satu planet. 5.3. Mendeskripsikan gerak edar bumi, bulan, dan satelit buatan serta pengaruh interaksinya. A. TATA SURYA Tata surya terdiri dari matahari dan semua benda angkasa yang mengelilinginya. MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 85
  • 86. Tata surya kita terdiri dari: Matahari, planet beserta satelitnya , asteroid , komet dan meteorid. 1. MATAHARI Sebagai pusat tata surya mempunyai ukuran sebagai berikut:  Massa Matahari = 1,99.1030 kg = 3,3.105 kali massa bumi  Jari-jari matahari = 7.108 m  Volume Matahari = 1,436.1027 m3  Massa jenis rata-rata = 1,39 103 kg/m3  Suhu inti matahari = 150.106 0C  Suhu permukaan = 6000 0C  Energi yang dipancarkan berupa gelombang elektromagnetik terdiri atas sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak , sinar inframerah dan gelombang mikro. 2. PLANET-PLANET Planet berarti mengembara, karena benda langit itu memang selalu berputar mengelilingi matahari. Terdapat 8 buah planet: Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Tabel data planet-planet: Massa x massa Garis tengah Jarak terhadap Nama Kala Revolusi Bumi ( km ) Matahari (km) Kala Rotasi Matahari 333.400 15.105 - - 25 hari Merkurius 0,053 4.897 58 juta 88 hari 59 hari Venus 0,007 12.104 108 juta 224,7 hari 249 hari Bumi 1,00 12.743 150 juta 365,25 hari 24 jam Mars 0,106 6.787 228 juta 687 hari 24,6 jam Yupiter 318 141.700 778 juta 11,9 tahun 9,9 jam Saturnus 94,1 12.104 1426 juta 29,5 tahun 10,4 jam Uranus 14,4 50.800 2872 juta 84 tahun 10,8 jam Neptunus 17,1 48.103 4490 juta 164,8 tahun 15,7 jam  Merkurius merupakan planet terdekat matahari sehingga menjadi planet terpanas, suhunya mencapai 3400C.  Venus merupakan planet terdekat dari bumi, setiap fajar tampak cemerlang di ufuk Timur. Suhunya antara 4500C – 5000C.  Bumi merupakan planet kehidupan yang terdiri 71 % laut dan 29 % darat. Suhu bumi rata-rata 1400C.  Mars adalah planet yang tampak merah. Suhu Mars antara – 1000C sampai 300C.  Yupiter merupakan planet terbesar . Suhu Yupiter rata-rata 1000C di bawah nol.  Saturnus adalah planet mempunyai tiga gelang yang melingkari dengan kadar terang yang berbeda. Suhunya 1450C di bawah nol.  Uranus merupakan planet petualangan karena gerakannya sukar diikuti. Suhunya rata- rata 185 0C di bawah nol.  Neptunus adalah planet kembaran Uranus yang disebut planet pembuat ulah karena sering beredar meninggalkan orbitnya. Suhunya rata-rata 2000C di bawah nol. 3. METEOR DAN METEORIT Meteor disebut juga bintang beralih, merupakan benda angkasa yang berupa pecahan planet-planet. Meteor mempunyai lintasan tak teratur dan pada suatu saat dapat jatuh ke planet lain. Apabila meteor jatuh ke bumi dan memasuki atmosfer bumi, meteor mengalami gesekan dengan bumi sehingga menghasilkan panas. Oleh karena itu meteor yang jatuh tampak berpijar dan akhirnya habis terbakar. Dilihat dari bumi meteor yang jatuh ke bumi tampak seperti bintang berpindah. Meteor yang jatuh ke bumi disebut METEORIT. Contoh kawah meteorit di Arizona Amerika Serikat . 4. ASTEROID Asteroid merupakan planet kecil yang berupa gumpalan-gumpalan padat. Lintasan asteroid pada umumnya berupa lingkaran yang terletak antara orbit Mars dan Yupiter. Oleh karena jumlah asteroid sangat banyak, orbit asreroid sering disebut sabuk asteroid. Orbit asteroid ada yang lonjong sehingga orbitnya dapat 86 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 87. memotong orbit planet utama. Asteroid tidak mempunyai angkasa dan ukuran garis tengahnya rata-rata 2 km. Asteroid yang terbesar adalah Ceres, ukuran diameternya sekitar 750 km. 5. KOMET (Bintang berekor) Komet berarti si rambut panjang, karena mempunyai ekor yang cukup panjang. Komet berujud gas dan debu yang membeku dengan orbit sangat lonjong, sehingga kala revolusinya mencapai puluhan juta tahun. Ekor komet terjadi karena pengaruh sinar matahari yang mendorong partikel-partikel komet tersebut, sehingga selalu menjahui matahari. Contoh: • Komet Halley tampak dari bumi setiap 76 th, terakhir muncul 1986 • Komet Kohoutek tampak dari bumi setiap 75.000 th, terakhir muncul 1973 • Komet Biela tampak dari bumi setiap 7 th . Pada tahun 1872 bumi melintas • dekat dengan komet Biela, sehingga tampak ribuan bintang terang meluncur dari langit sebagai hujan meteor. HUKUM PEREDARAN PLANET Apabila diamati, benda langit itu tampak bergerak dari Timur ke Barat. Berdasarkan kenyataan ini timbul teori tentang peredaran benda langit sebagai berikut: 1. Teori Geosentris Teori Geosentris oleh Claudius Ptolomeus pada abad ke 2 yang menyatakan bahwa bumi merupakan pusat tata surya. Semua benda langit bergerak mengelilingi bumi. Teori ini dapat bertahan sampai abad ke 15 . 2. Teori Heliosentris Teori Heliosentris oleh Copernicus pada abad ke 16 yang beranggapan bahwa gerakan benda langit yang terlihat dari Timur ke Barat merupakan gerak semu (tidak nyata). Copernicus menyatakan bahwa matahari merupakan pusat tata surya, sedangkan planet yang lain bergerak mengelilingi matahari. Gerakan planet mengelilingi matahari disebut revolusi. Waktu untuk menempuh satu kali putaran disebut kala revolusi. Teori ini berkembang sampai sekarang. Teori Heliosentris Copernicus disempurnakan oleh Johanes Kepler (1571-1630) yang dikenal dengan hukum Kepler. a. Hukum Kepler I Dalam peredarannya planet-planet itu kadang dekat dan kadang jauh dari matahari. Hal ini mengakibatkan terjadinya titik perihelium dan titik aphelium. Luas ∆ AMB = luas ∆ CMD Revolusi planet dari A ke B memerlukan waktu yang sama dari C ke D b. Hukum Kepler II  Kecepatan gerak revolusi planet tidak tetap, melainkan berubah sesuai dengan dekat jauhnya terhadap matahari.  Semakin dekat dengan matahari gerak planet semakin cepat, semakin jauh gerak gerak planet semakin lambat. c. Hukum Kepler III  Kuadrat kala revolusi planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet terhadap matahari. P12 : P22 = A13 : A23 P1 = kala revolusi planet 1 P2 = kala revolusi planet 2 A1 = jarak planet 1 dengan matahari MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 87
  • 88. A2 = jarak planet 2 dengan matahari TEORI ASAL-USUL TATA SURYA Terdapat dua teori asal-usul tata surya: a. Teori bintang kembar Mula-mula terdapat dua buah bintang, satu diantaranya meledak dan pecahannya menjadi planet, satelit dan benda langit lain. Sedangkan bintang yang masih utuh adalah matahari. b. Teori Kabut Asal atau Nebula Teori ini menyatakan bahwa tata surya berasal dari kabut yang berbentuk spiral atau kabut pilin yang terdiri atas butir-butir benda padat yang berasal dari pendinginan. PELATIHAN 1 A. Pilih satu jawaban paling tepat! 1. Planet yang paling dekat dengan bumi adalah...... a. Venus b. Mars c. Merkurius d. Bulan 2. Planet benikut memiliki satelit berukuran besar, kecuali...... a. Saturnus b. Jupiter c. Mars d. Neptunus 3. Planet paling kecil dalam sistem tata surya adalah...... a. Bumi b. Mars c. Merkunius d. Neptunus 4. Posisi orbit asteroid berada di antara...... a. orbit Bumi dan Mars c. orbit Mars dan Jupiter b. orbit Venus dan Bumi d. orbit Jupiter dan Saturnus 5. Perbedaan utama asteroid dengan planet adalah...... a. ukurannya b. jaraknya dan matahari c. planet tidak menghasilkan cahaya sendiri, sedangkan asteroid menghasilkan cahaya sendiri d. planet memiliki Atmosfer, sedangkan Asteroid tidak 6. Komet Halley tampak terakhir kali tahun 1986. Komet Halley akan muncul lagi pada tahun...... a. 2076 b. 2143 c. 2214 d. 2368 7. Anggota tata surya yang memiliki orbit paling lonjong adalah...... a. Asteroid b. Planet c. Komet d. Meteoroid 8. Hal yang menyebabkan ekor komet selalu mengarah menjauhi matahari adalah adanya...... a. aurora c. badai matahari b. angin matahari d. radiasi cahaya matahari 9. Orbit setiap planet berbentuk elips, matahari berada pada salah satu titik fokusnya.Pernyataan di atas sesuai dengan...... a. Hukum I Kepler c. Hukum II Kepler b. Hukum Copernicus d. Hukum III Kepler 10. Hukum Kepler II menyatakan bahwa...... a. setiap planet mempunyai orbit berbentuk elips b. kecepatan gerak revolusi planet tidak tetap c. peredaran planet kadang dekat dan kadang jauh dari matahari d. kuadrat kala revolusi planet berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet matahari B. Isilah pertanyaan berikut ini! 1. Apakah yang kamu ketahui tentang tata surya? jelaskan! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Apakah yang dimaksud kala rotasi dan kala revolusi planet? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Apakah perbedaan titik perihelium dan titik aphelium? Mengapa terjadi perihelium dan aphelium? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 88 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 89. 4. Mengapa meteor disebut bintang beralih dan kamet disebut bintang berekor? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Jelaskan terjadinya asal-usul tata surya berdasarkan teori kabut dan teori bintang kembar! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. B. MATAHARI SEBAGAI BINTANG DAN BUMI SEBAGAI SALAH SATU PLANET 1. MATAHARI SEBAGAI BINTANG Matahari merupakan benda langit yang memancarkan cahaya sendiri. Karena memancarkan sendiri maka matahari disebut bintang. Matahari merupakan bintang yang jaraknya paling dekat dengan bumi. Karena jaraknya paling dekat dengan bumi maka matahari kelihatan jauh lebih besar dibanding bintang yang lain. Matahari berada pada galaksi Bima Sakti . • Bintang adalah benda-benda langit yang memancarkan cahaya sendiri. Contoh: Matahari, Alpha Centauri, Aldebaran, Antares, Spika, Regulus • Galaksi adalah kumpulan dari berjuta-juta bahkan bermilyar-milyar bintang. Contoh: Galaksi Bima Sakti, Andromeda, Magellan. a. Energi Pancaran Matahari Matahari tergolong bintang pada spectrum G, berwarna kuning dan suhu permukaannya 6.0000C. Energi yang dipancarkan matahari berupa gelombang elektromagnetik yang meliputi sinar X dan Y (tidak pernah mencapai bumi), ultrafiolet, inframerah, cahaya, gelombang radio. Disamping gelombang elektromagnetik, matahari juga memancarkan partikel-partikel bermuatan yang disebut Solar Win (angin matahari). Partikel dapat mencapai hingga planet terjauh. b. Struktur Matahari Korona Kromosfera Fotosfera Inti Inti matahari : terjadi reaksi fusi Fotosfera : berwarna kuning Kromosfera : terlihat pada saat terjadi gerhana matahari total Korona : terjadi ionisasi c. Aktivitas matahari/gangguan matahari Hal yang menyebabkan adanya gangguan matahari adalah: 1) Gumpalan pada atmosfer (granula) 2) Bintik-bintik matahari (sunsport) 3) Lidah api yang melengkung dan jatuh lagi ke permukaan fotosfer (prominensa) 4) Semburan lidah api yang panjang mencapai planet-planet yang dekat (flare) B. BUMI SEBAGAI SALAH SATU PLANET Jika dilihat dari matahari, bumi adalah planet ketiga. Sedangkan menurut urutan besarnya, bumi termasuk planet kelima. 1. Bentuk Bumi Bentuk bumi tidak bulat seperti bola, tetapi bulat pepat pada kedua kutubnya dan agak menggembung disekitar khatulistiwa. Apakah buktinya? a. Jika seorang berlayar terus menuju ke satu arah maka akan tiba kembali ke tempat semula Hal ini dilakukan oleh pelayar Magelhaens pada tahun 522 b. Hasil dari pemotretan satelit buatan dan kapal ruang angkasa c. Bayangan bumi di bulan terjadi ketika gerhana bulan MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 89
  • 90. d. Awan dan gunung yang tinggi masih kelihatan terang, walaupun matahari baru terbenam 2. Ukuran Bumi • Diameter khatulistiwa = 12.757 km • Diameter kutub = 12.714 km • jarak rata-rata matahari – bumi = 150 juta km LATIHAN SOAL A. Pilih satu jawaban yang paling tepat! 1. Kesamaan matahari dengan bintang-bintang yang lain adalah...... a. sama-sama terdiri dan gas c. memiliki garis tengah yang sama b. memiliki massa yang sama d. sama-sama menghasilkan cahaya sendiri 2. Bintang-bintang lain serupa dengan matahari, namun kelihatan redup. Hal itu disebabkan...... a. energi yang dipancarkan terlampau kecil b. bintang tersebut telah mati c. letaknya sangat jauh d. ukuran bintang-bintang tersebut sangat kecil dibandingkan matahari...... 3. Reaksi nuklir di matahari berlangsung pada...... a. inti b. kromosfer c. fotosfer d. korona 4. Lapisan matahari yang dapat dilihat dengan mata telanjang adalah...... a. daerah radiasi b. kromosfer c. fotosfer d. korona 5. Urutan lapisan permukaan matahari mulai dan yang paling dekat dengan inti adalah...... a. korona—kromosfer—fotosfer c. fotosfer—korona—kromosfer b. kromosfer—fotosfer—korona d. fotosfer—kromosfer—korona 6. Berikut ini yang dianggap sebagai atmosfer matahari adalah...... a. fotosfer dan kromosfer c. fotosfer dan korona b. kromosfer dan korona d. fotosfer saja 7. Jika di permukaan matahari terdapat bagian yang suhunya lebih rendah daripada di sekelilingnya, maka terbentuk...... a. lidah api c. bintik matahari b. korona d. gumpalan matahari 8. Aliran gas panas dan dalam matahari dan mencapai permukaan matahari menyebabkan terbentuknya...... a. lidah api c. bintik matahari b. korona d. gumpalan matahari 9. Lapisan matahari yang memiliki suhu paling rendah adalah...... a. inti b. kromosfer c. fotosfer d. korona 10. Peristiwa yang membuktikan bahwa bumi bulat , kecuali...... a. kapal berlayar menuju pelabuhan, maka yang tampak pertama adalah benderanya b. saat matahari terbenam, ternyata awan di atasnya masih tampak terang c. naik pesawat terbang ke satu arah tanpa membelok, maka pesawat itu akan kembali ke tempat semula d. jalan raya tampak berair saat siang hari yang panas B. Isilah pertanyaan di bawah ini! 1. Sebutkan dan jelaskan bahan pembentuk matahari? Jawab:....................................................................................................................................................................... 90 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 91. .................................................................................................................................................................................. 2. Tulis 2 contoh yang membuktikan bahwa bentuk bumi itu bulat! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Sebutkan gangguan-gangguan yang terjadi pada matahari! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Mengapa matahari yang tampak dari bumi berwarna putih kekuning-kuningan? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Lapisan korona merupakan lapisan matahari yang paling luar,tetapi mengapa suhunya lebih tinggi dari pada kromosfer? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. C. GERAK EDAR BUMI , BULAN DAN SATELIT BUATAN 1. GERAK EDAR BUMI Planet bumi itu ternyata tidak diam, melainkan selalu bergerak dengan berputar. Gerak pada sumbu (poros) disebut rotasi dan gerak berputar mengelilingi matahari disebut revolusi. a. Rotasi Bumi  Gerakan rotasi bumi adalah gerak perputaran bumi pada porosnya. Dalam satu kali berotasi, bumi memerlukan waktu 24 jam atau 23 jam 56 menit 4 detik.  Akibat rotasi bumi: 1) Terjadinya perbedaan waktu di tempat yang berbeda derajat bujurnya . 2) Adanya gerak semu harian matahari 3) Terjadinya siang dan malam 4) Adanya perubahan arah angina di khatulistiwa dan pemepatan kutub-kutub bumi Terjadinya perbedaan waktu:  Sekali rotasi bumi berputar 3600 bujur yang ditempuh 24 jam atau 24 jam = 3600 bujur (1 jam = 150 bujur)  Sebagai pangkal perhitungan perbedaan waktu ditetapkan pada bujur 00. Bujur tersebut melalui kota Greenwich. Oleh karena itu disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time).  Bumi berotasi dari Barat ke Timur, maka makin ke Timur waktunya makin cepat. Sebaliknya makin ke Barat waktunya makin lambat. Contoh: Kota New York terletak pada 750 BB pukul 21.00. Pukul berapa di Indonesia (Ujung Pandang) yang terletak pada 1200 BT? 75  00 B (GMT) = pukul 21.00 + 15 = pukul 02.00 120  1200 BT = pukul 02.00 + 15 = pukul 10.00 b. Revolusi Bumi • Gerak revolusi bumi adalah gerak peredaran mengelilingi matahari. Waktu satu kali revolusi bumi adalah 365,25 hari. • Akibat revolusi: 1. Adanya gerak semu tahunan matahari 2. Terjadinya pergantian musim 3. Terjadinya perubahan lama siang dan malam yang tidak sama 4. Terjadinya rasi bintang yang berbeda-beda Gerak semu tahunan matahari MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 91
  • 92. 23 1/20 LU(garis balik utara) 00 L (khatulistiwa) 23 ½0 LS (garis balik selatan) a. Tanggal 21 Maret.matahari tepat di atas garis 00 L (khatulistiwa) sehingga terbit tepat di titik timur dan tenggelam tepat di titik barat b. Tanggal 21 Juni , matahari tepat di atas 23 ½0 (garis balik utara). Matahari terbit dan tenggelam di utara khatulistiwa c. Tanggal 23 September kembali matahari tepat di atas garis 00 L d. Tanggal 22 Desember , matahari tepat di atas 23 1/2 0 LS (garis balik selatan). e. Matahari terbit dan tenggelam di selatan khatulistiwa 2. BULAN SEBAGAI SATELIT BUMI a. Gerak Edar Bulan Dapatkah kamu melihat bulan bergerak ? untuk mengetahui hal tersebut, mari kita ikuti penjelasan berikut! Bulan sebagai satelit bumi melakukan 3 gerakan, yaitu: 1) Bulan berputar pada porosnya 2) Bulan beredar mengelilingi bumi (revolusi) 3) Bulan dan bumi bersama-sama beredar mengelilingi matahari Bulan berputar mengelilingi bumi dan matahari b. Gerhana Bulan Gerhana bulan adalah peristiwa tertutupnya sinar matahari oleh bumi, sehingga bulan purnama tidak kelihatan. Ada 2 macam gerhana bulan: 1) Gerhana bulan total, jika seluruh bulan masuk ke dalam baying-bayang inti bumi 2) Gerhana bulan partial, jika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam bayang-bayang inti bumi . c. Gerhana Matahari Gerhana matahari adalah peristiwa terhalangnya sinar matahari yang menuju ke bumi oleh bulan . 92 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 93. Ada 3 macam gerhana matahari 1) Gerhana matahari sebagian, jika bumi terkena bayang-bayang penumbra bulan 2) Gerhana matahari total, jika bumi terkena bayang-bayang inti bulan 3) Gerhana matahari cincin, jika bumi terkena bayang-bayang lanjutan yaitu perpanjangan bayang- bayang inti bulan. d. Pasang surut air laut Pasang adalah peristiwa naiknya air laut, sedangkan surut adalah turunnya permukaan air laut. Terjadinya pasang surutnya air laut disebabkan oleh pengaruh gravitasi bulan dan sedikit gravitasi matahari. Kegiatan Siswa 1 GERHANA BULAN I. Tujuan : Memperagakan gerhana bulan II. Alat dan Bahan • Senter • Dua buah bola plastik besar dan kecil III. Langkah Kerja : 1. Tempatkan bola besar diatas meja dan gelapkan ruangan 2. Arahkan cahaya senter ke bola diatas meja sedemikian rupa sehingga lebar berkas senter lebih besar dari ukuran bola 3. Gerakan bola kecil dibelakang bola besar agar memotong bayangan 4. Gambarkan bentuk permukaan bola kecil yang dikenai cahaya senter pada berbagai posisi selama gerakan 5. Dimana kedudukan bola kecil agar tidak terjadi gerhana,terjadi gerhana sebagian, dan terjadi gerhana total? Kegiatan Siswa 2 GERHANA MATAHARI I. Tujuan : Memperagakan gerhana Matahari II. Alat dan Bahan • Senter • Dua buah bola plastik besar dan kecil III. Langkah Kerja : 1. Tempatkan bola kecil diatas meja dan gelapkan ruangan 2. Arahkan cahaya senter ke bola kecil 3. Gerakan bola besar memotong bayangan bola kecil 4. Bagaimana bentuk permukaan bola besar yang dikenai cahaya senter selama bergerak dibelakang bola kecil? 5. Di mana kedudukan bola besar agar tidak terjadi gerhana total, terjadi gerhana sebagian, dan tidak terjadi gerhana? 3. PENERBANGAN KE ANGKASA LUAR Tujuan penerbangan ke angkasa luar: a. Meluncurkan satelit buatan, seperti satelit cuaca, satelit komunikasi, satelit militer, dan sebagainya b. Membawa antariksawan (astronaut) ke laboratorium angkasa luar maupun ke bulan c. Mengoperasikan teropong dan alat pemotret otomatik, radar untuk mendeteksi benda-benda langit, system komunikasi, serta peralatan antariksa lainnya. a. Penerbangan manusia di bulan Keberhasilan penerbangan ke angkasa luar ditandai dengan berhasilnya manusia mendarat di bulan. Pendaratan pertama oleh Apollo XI pada 16 Juli 1969 Astronot yang pertama mendarat di bulan adalah Neil Amstrong dan Edwin Aldrin, sementara Michael Collins tetap di dalam pesawat Apollo sambil MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 93
  • 94. berkomunikasi ke bumi. Setelah Apollo XI, pendaratan manusia di bulan dilanjutkan berturut-turut Apollo XII, Apollo XIV, ApolloXVI dan terakhir Apollo XVII, sedangkan Apollo XIII dan XV gagal mendarat di bulan. Para astronot yang berhasil mendarat di bulan bertugas membawa contoh batuan bulan untuk diteliti. Selain itu mereka menancapkan bendera dari sekitar 72 negara. Selain pesawat Apollo yang berawak , terdapat pula pesawat antariksa tak berawak yang juga berhasil mendarat di bulan . Pesawat itu Luna IX dari Rusia, Luna XV dan Luna XVI serta pesawat surveryor I dari Amerika Serikat. b. C2 Pesawat ruang angkasa Ulang-Alik Pada tanggal 12 April 1982 pesawat ruang angkasa Ulang-Alik Amerika Serikat Colombia pertama kali berhasil diluncurkan . Ada 3 komponen pesawat ruang angkasa yaitu: 1) Orbiter adalah pesawat yang mengorbit bumi dan mempunyai 3 mesin utama 2) Boster roket padat berisi propelan (bahan bakar) padat 3) Tangki luar, berisi propelan cair. Pada tanggal 1 April 1960 Amerika Serikat berhasil meluncurkan satelit cuaca yang pertama yaitu TIROS I, tanggal 13 April 1994 badan penerbangan dan luar angkasa Amerika Serikat (NASA) berhasil menempatkan satelit cuaca tercanggih. PELATIHAN 2 A. Pilih satu jawaban yang paling tepat! 1. Bidang ekliptika adalah...... a. bidang edar bumi mengelilingi matahari c. bidang edar planet Mars mengelilingi matahari b. bidang edar bulan mengelilingi bumi d. bidang edar komet mengelilingi matahari 2. Dua tanggal berikut yang menghasilkan bayangan sama ketika kita berdin di bawah sinar matahari pukul 12.00 adalah...... a. 21 Maret dan 21 Juni c. 21 Juni dan 22 Desember b. 21 Maret dan 23 September d. 23 September dan 22 Desember 3. Semua daerah di muka bumi mengalami malam dan siang yang sama panjang pada tanggal...... a. 21 Maret b. 21 Juni c. 21 Oktober d. 22 Desember Ketika kutub utara mulai bergerak menjauhi matahari, maka belahan bumi utara memasuki...... a. musim panas b. musim dingin c. musim semi d. musim gugur 4. Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan antara tanggal...... a. 21 Maret sampai 23 September c. 23 September sampai 21 Maret b. 21 Juni sampai 22 Desember d. 22 Desember sampai 21 Juni 5. Arab rotasi bumi adalah dari...... a. utara ke selatan c. barat ke timur b. selatan ke utara d. timur ke barat 6. Tempat di bumi yang berada pada bujur 15° BT dan 16° BT berbeda waktu...... a. 5 menit b. 1 jam c. 4 menit d. 6 menit 7. Bulan dapat dilihat dan bumi karena...... a. menghasilkan cahaya sendiri c. memantulkan cahaya bintang b. memantulkan cahaya matahari d. menyerap cahaya matahari 8. Penyebab utama di bulan tidak terdapat kehidupan adalah...... a. ukuran bulan tenlalu kecil c. bulan terlalu panas b. bulan merupakan satelit d. bulan tidak memiliki atmosfer 9. Gerhana matahari total terjadi ketika...... a. bulan memasuki umbra bumi c. bulan memasuki penumbra bumi b. bumi memasuki umbra bulan d. bumi memasuki penumbra bulan 94 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 95. B. Isilah pertanyaan di bawah ini! 1. Mengapa satu bulan sinodis selalu lebih panjang daripada satu bulan sideris? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Manakah yang lebih mudah bagi pesawat ruang angkasa, meninggalkan bumi atau meninggalkan Mars? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 3. Permukaan bulan lebih sering dihujani meteor daripada permukaan bumi. Mengapa demikian? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Muhammad Zufar yang berada di Pontianak mengamati matahari yang semula berada di atas kepalanya bergerak ke Utara dalam waktu beberapa bulan. Musim apakah yang sedang terjadi di kutub utara maupun di kutub selatan saat itu? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Najwa berada pada suatu daerah yang berhimpit dengan bujur 180°. Jika ia bergerak ke daerah dengan bujur 180° yang lain, ternyata penanggalan di sana lebih besar. Di manakah Naila, berada di bujur timur atau barat? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. ULANGAN HARIAN I. Pilih satu jawaban yang paling tepat! 1. Benda langit yang mengelilingi matahari dan tidak dapat memancarkan cahaya sendiri, adalah planet. Planet yang langsung dapat diamati tanpa bantuan teropong adalah...... a. Venus b. Merkurius c. Saturnus d. Jupiter 2. Komet yang bergerak menjauhi matahari, maka ekor komet berada di...... a. muka b. belakang c. samping kiri d. samping kanan 3. Dalam mengelilingi matahari planet-planet mempunyai kecepatan yang berbeda. Makin dekat letak planet terhadap matahari kecepatan planet...... a. semakin cepat c. mula-mula lambat kemudian cepat b. semakin lambat d. planet besar lambat, planet kecil cepat 4. Berikut ini yang termasuk planet dalam adalah...... a. Pluto, Saturnus c. Venus, Mars b. Merkurius, Venus d. Yupiter, Uranus 5. Bintang beralih disebut juga...... a. Satelit b. Meteor c. Komet d. Asteroid 6. Satelit bumi dalam peredarannya melakukan tiga gerakan sekaligus, kecuali...... a. berputar mengelilingi bumi c. berputar mengelilingi planet b. bersama bumi mengelilingi matahari d. berputar pada sumbunya 7. Kita lebih banyak melihat meteor lewat tengah malam daripada sebelum tengah malam, karena...... a. setelah tengah malam udara semakin dingin b. lewat tengah malam berarti kita menyongsong meteor c. meteor lebih sering jatuh setelah lewat tengah malam d. meteor semakin banyak jika matahari menjelang terbit 8. Teori yang menyatakan bahwa tata surya berasal dari kabut asal, disebut teori...... a. nebula b. pasang surut c. bintang kembar d. ekploitasi 9. Bumi akan berada pada titik perihelium pada tanggal...... a. 1 Desember b. 1 Januari c. 1 juni d. 1 Juli 10. Gugusan bintang-bintang yang terdapat di jagat raya ini disebut...... a. bintang-bintang c. galaksi-galaksi b. planet-planet d. meteor-meteor 11. Noda matahari adalah...... MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 95
  • 96. a. daerah yang sedikit lebih panas dan permukaan matahari sekitarnya b. awan gelap dalam atmosfer matahari c. daerah yang sedikit lebih dingin dan permukaan lainnya d. alam yang tidak dikenal 12. Di bawah ini adalah akibat yang disebabkan karena bulan tidak mempunyai atmosfer, kecuali...... a. perubahan suhu di bulan sangat mencolok b. di bulan tidak ada siklus air c. langit di bulan terang benderang d. langit di bulan hitam kelam 13. Lapisan matahari yang bercahaya putih sangat pijar dan menyilaukan mata adalah...... a. fotosfer b. atmosfer c. kromosfer d. litosfer 14. Bumi berevolusi mengelilingi matahari membentuk sudut 23,50 terhadap ekliptika. Hal tersebut mengakibatkan...... a. terjadinya siang dan malam b. matahari sepanjang tahun tidak selalu tepat di atas khatulistiwa c. matahari terbit di sebelah timur dan tenggelam di sebelah barat d. jari-jari bola bumi di khatulistiwa dan di kutub tidak sama panjang 15. Di bawah ini termasuk aktivitas matahari, kecuali...... a. korona c. granulasi fotosfer b. protuberans d. sunspot 16. Jika di kota Greenwich pukul 05.00 pagi, maka di kota Semarang yang terletak pada 105°BT pukul...... a. 12.00 b. 22.00 c. 23.00 d. 24.00 17. Bagian dan bulan yang nampak dan bumi selalu tetap sebab...... a. kala rotasi bulan sama dengan kala revolusi bumi b. kala rotasi bulan sama dengan kala revolusi planet c. kala rotasi bulan sama dengan kala revolusmya d. kala rotasi bumi sama dengan kala revolusi bulan 18. Perhatikan gambar di bawah ini! M adalah matahari. Menurut Hukum II Kepler, pernyataan di bawah mi benar, kecuali...... a. luas AMBCDM = EFM b. busur AB, EF, dan CD ditempuh dalam waktu yang sama c. di dekat matahari, planet bergerak lambat d. di dekat matahari, planet bergerak cepat 19. Seseorang yang baru melakukan perjalanan jauh dengan pesawat sering mengalami “jetlag” yang disebabkan...... a. perjalanan yang terlalu lama b. mabuk di perjalanan c. perbedaan waktu di daerah asal dan daerah tujuan d. baru pertama kali melakukan perjalanan jauh 20. Pernyataan yang benar di antara pilihan berikut adalah...... a. satu bulan sinodis lebih panjang daripada satu bulan sideris b. satu bulan sinodis lebih pendek daripada satu bulan sideris c. satu bulan sinodis sama panjang dengan satu bulan sideris d. satu bulan sinodis kadang Iebih panjang dan kadang lebih pendek daripada satu bulan sideris II. Isilah pertanyaan di bawah ini! 1. Misalkan, kamu menggunakan tongkat yang berdiri untuk mengamati bayangan matahari pukul 12.00 pada tanggal 21 Maret dan 21 Juni. Pada tanggal berapakah bayangan tongkat menjadi lebih panjang? Mengapa demikian? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 2. Manakah yang lebih mudah bagi pesawat ruang angkasa, meninggalkan bumi atau meninggalkan Mars? Jawab: ...................................................................................................................................................................... 96 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 97. .................................................................................................................................................................................. 3. Mengapa matahari disebut bintang sedangkan bumi sebagai planet? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 4. Apa yang kamu ketahui tentang galaksi? beri contoh! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. Jika waktu Grenwich menunjukkan pukul 08.00 GMT, pukul berapa waktu Indonesia bagian barat yang terletak pada bujur 1050 BT? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 6. Mengapa di bulan tidak mungkin terjadi kehidupan? jelaskan! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 7. Jelaskan proses terjadinya gerhana bulan dan gerhana matahari! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 8. Apakah fungsi satelit buatan bagi kehidupan manusia? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 9. Sebutkan 3 bagian utama pesawat ruang angkasa ulang-alik! Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 10. Mengapa orbit geostationer cocok untuk satelit komunikasi? Jawab: ...................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. SOAL TRY OUT 2009/2010 1. Perhatikan tabel berikut ! No. Besaran Pokok Satuan Alat Ukur 1 panjang kilometer mistar 2 waktu sekon stopwatch 3 massa gram neraca Ohauss 4 suhu celcius termometer Hubungan antara besaran pokok, satuan dalam SI dan alat ukur yang sesuai adalah …. a. 1 dan 2 b. 2 dan 4 c. 1 dan 3 d. 3 dan 4 2. Perhatikan gambar di bawah ini! Hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh gelas ukur menunjukkan bahwa volume benda adalah .... a. 0,02 cm3 b. 0,2 cm3 c. 2,0 cm3 d. 20 cm3 3. Sebuah kubus besi memiliki volume 20 cm3, jika massa jenis besi 7,90 gr/cm3, maka massa kubus besi tersebut dalam SI adalah …. a. 158.000 kg/m3 b. 15.800 kg/m3 c. 1.580 kg/m3 d. 158 kg/m3 4. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. kabel listrik dan kabel telepon dipasang sedikit kendor. 2. sambungan rel kereta api dipasang rapat. 3. bingkai jendela kaca dipasang agak longgar. 4. keping bimetal yang dipanaskan akan menyusut MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 97
  • 98. Dari pernyataan di atas yang cara kerjanya menggunakan pengaruh dan pemuaian adalah .... a. 1 dan 2 b. 2 dan 3 c. 1 dan 3 d. 2 dan 4 5. Ardi memasak air 250 g sampai mendidih. Apabila suhu air mula-mula 30oC dan kalor jenis air 4200 J/kgoC, maka kalor yang diperlukan adalah .... a. 10.290 J b. 10.500 J c. 31.500 J d. 73.500 J 6. Perhatikan pernyataan berikut ini ! 1. Bus berhenti untuk mengambil penumpang 4. Kereta Komuter di Stasiun Lamongan 2. Sedan melaju di atas Jembatan Suramadu 5. Bola ditendang pemain Persela ke atas 3. Jatuhnya tetesan air hujan dari atas genteng Pernyataan di atas yang termasuk gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah .... a. 1, 3 dan 5 b. 1, 4 dan 5 c. 2, 3 dan 4 d. 2, 4 dan 5 7. Perhatikan gambar berikut ! Agar kedua pengisap dalam keadaan seimbang, maka besar F1 adalah .... a. 750 N b. 500 N c. 250 N d. 125 N 8. Perhatikan pernyataan berikut ini! 1. Bunyi sirene pada mobil ambulance. 2. Blender untuk membuat jus jambu merah. 3. Mixer untuk membuat adonan roti kukus. 4. Bor listrik untuk membuat lubang pada pintu. 5. Hair dryer untuk mengeringkan rambut. Dari pernyataan di atas yang cara kerjanya menggunakan perubahan energi listrik menjadi energi gerak adalah ..... a. 1, 2 dan 3 b. 2, 3 dan 4 c. 1, 3 dan 4 d. 3, 4 dan 5 9. Sebuah buku bermassa 500 g berada di atas rak lemari yang tingginya 2 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m.s-2, maka besar energi potensial yang dimiliki buku pada ketinggian tersebut adalah .... a. 10.000 joule b. 1.000 joule c. 100 joule d. 10 joule 10. Perhatikan peralatan di bawah ini! 1. baji 6. pisau 2. gunting 7. linggis 3. baut 8. tang 4. pancing 9. pemotong kertas 5. sekrup 10. sekop Dari peralatan di atas yang cara kerjanya termasuk dalam kelompok pesawat sederhana jenis bidang miring adalah.... a. 1, 3 dan 5 b. 2, 4 dan 6 c. 5, 7 dan 9 d. 6, 8, dan 10 11. Perhatikan gambar berikut ini ! Jika panjang gelombang 8 meter, maka cepat rambat gelombang adalah …. a. 40 m/s b. 20 m/s c. 13,3 m/s d. 10 m/s 12. Perhatikan pernyataan berikut ini! 1. sonar dipergunakan nelayan modern untuk mencari kumpulan ikan di bawah air. 2. gelombang ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk mengetahui bentuk permukaan laut. 98 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 99. 3. kelelawar memanfaatkan pemantulan bunyi untuk menghindari dinding penghalang pada waktu terbang siang hari. 4. pemantulan bunyi dapat dipergunakan untuk mengetahui nama dari sebuah goa. Berdasarkan pernyataan di atas, maka pernyataan yang benar tentang manfaat dari pemantulan bunyi adalah …. a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 3 d. 2 dan 4 13. Perhatikan gambar berikut ini! Besar jarak bayangan benda yang terjadi dari benda yang berada di depan cermin cekung tersebut di atas adalah .... a. 10 cm di depan cermin cekung b. 15 cm di depan cermin cekung c. 30 cm di belakang cermin cekung d. 60 cm di belakang cermin cekung 14. Mikroskup berfungsi untuk membesarkan obyek yang sangat kecil dengan perbesaran yang sangat besar yang terdiri dari dua lensa yaitu .... dan ..., dan bayangan akhir yang terjadi adalah .... a. lensa obyektif, lensa ikuler dan nyata tegak diperbesar b. lensa obyektif, lensa okuler dan maya tegak diperbesar c. lensa cemcung, lensa cekung dan nyata terbalik diperbesar d. lensa cembung, lensa cekung dan maya tegak diperbesar 15. Sekelompok siswa Kelas IX SMP “Bahagia Selalu” melakukan percobaan tentang muatan listrik dari dua benda yang digosok dengan data seperti pada tabel berikut: Percobaan Benda Benda Muatan Muatan Ke ... 1 2 Benda 1 Benda 2 1 rambut sisir plastik positif negatif 2 kain sutera kaca negatif positif 3 kain wol penggarik plastik positif negatif Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa .... a. elektron pindah dari penggaris plastik ke kain wol b. elektron pindah dari kain sutera ke kaca c. elektron pindah dari rambut ke sisir plasrtik d. elektron pindah dari sisir plastik ke kain sutera 16. Perhatikan gambar berikut! Jika L1 = 10 watt - 20 Ω dan L2 = 20 watt - 20 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan 110 volt, maka besar arus pada I adalah ..... a. 11 A b. 5,5A c. 2,75 A d. 1,57 A 17. Rumah Ali terdapat 3 buah lampu masing-masing 20 W, 30 W dan 40 W dinyalakan selama 12 jam sehari, seterika 150 W dinyalakan 2 jam sehari dan sebuah televisi 100 W dinyalakan 10 jam sehari. Jika harga listrik per kWh adalah Rp. 250,-, maka biaya yang harus dibayar tiap bulan adalah …. a. Rp. 10. 250,- b. Rp. 12, 850,- c. Rp. 17.850,- d. Rp. 22.250,- 18. Perhatikan gambar berikut ! U Sebatang besi digosok-gosok dengan magnet permanen dalam satu arah saja seperti gambar di atas, maka kutub yang terjadi pada ujung A dan B adalah …. S a. selatan dan selatan c. utara dan utara b. selatan dan utara d. utara dan selatan 19. Tata surya kita menurut IAU terdiri dari 8 planet, diantaranya: A B 1. merkurius 5. venus MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 99
  • 100. 2. bumi 6. mars 3. yupiter 7. saturnus 4. uranus 8. neptunus Berdasarkan data tersebut di atas yang termasuk planet luar adalah …. a. 1, 2, 5 dan 6 b. 2, 4, 5 dan 6 c. 3, 4, 7 dan 8 d. 4, 5, 7 dan 8 20. Pasang naik dan pasang surut air laut di pantai WBL Lamongan terjadi karena pengaruh gaya gravitasi oleh …. a. matahari dan bumi terhadap bulan c. bulan dan matahari terhadap bumi b. matahari dan bulan terhadap bumi d. bulan dan bumi terhadap matahari 21. Perhatikan tabel berikut! No. Besaran Pokok Satuan Alat Ukur 1 suhu celcius termometer 2 massa gram neraca pegas 3 waktu sekon jam 4 panjang kilometer jangka sorong Hubungan antara besaran pokok, satuan dalam SI dan alat ukur yang sesuai adalah …. a. 1 dan 2 b. 2 dan 4 c. 1 dan 3 d. 3 dan 4 22. Perhatikan gambar di bawah ini! Hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh gelas ukur menunjukkan bahwa volume benda adalah .... a. 3,0 cc b. 30 cc c. 300 cc d. 3000 cc 23. Sebuah kubus aluminium memiliki massa 0,54 g, jika massa jenis aluminium 2,70 gr/cm 3, maka volume kubus aluminium tersebut dalam SI adalah …. a. 0,2 m3 b. 2 m3 c. 20 m3 d. 200 m3 24. Perhatikan pernyataan di bawah ini! 1. kabel listrik dan kabel telepon dipasang sedikit kendor. 2. sambungan rel kereta api dipasang tidak rapat. 3. bingkai jendela kaca dipasang rapat. 4. keping bimetal yang dipanaskan akan menyusut Dari pernyataan di atas yang cara kerjanya menggunakan pengaruh dan pemuaian adalah .... a. 1 dan 2 b. 2 dan 3 c. 1 dan 3 d. 2 dan 4 25. Andika merebus air 500 g sampai mendidih. Apabila suhu air mula-mula 45 oC dan kalor jenis air 4200 J/kgoC, maka kalor yang diperlukan adalah .... a. 231.000 J b. 115.500 J c. 94.500 J d. 47.250 J 26. Perhatikan pernyataan berikut ini ! 1. Sedan akan berhenti untuk membayar tol di Jembatan Suramadu. 2. Bus melaju diatas jalan tol dengan kecepatan 80 km/jam. 3. Kereta Komuter menunggu penumpang di Stasiun Lamongan. 4. Mangga Gadung jatuh dari pohon. 5. Bola ditendang penjanga gawang Persela ke atas. Pernyataan di atas yang termasuk gerak lurus beraturan beraturan (GLBB) adalah .... a. 1, 3 dan 5 b. 1, 4 dan 5 c. 2, 3 dan 4 d. 2, 4 dan 5 27. Perhatikan gambar berikut ! Agar kedua pengisap dalam keadaan seimbang, maka besar A1 adalah .... a. 2,00 cm2 c. 0,50 cm2 b. 1,00 cm2 d. 0,25 cm2 100 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan
  • 101. 28. Perhatikan pernyataan berikut ini! 1. Mobil tamiya yang sedang melaju di arena balapan. 2. Lampu penerangan jalan raya. 3. Hair dryer untuk mengeringkan rambut. 4. Magic com untuk menanak nasi. 5. Solder listrik untuk menyolder komponen elektronika. Dari pernyataan di atas yang cara kerjanya menggunakan perubahan energi listrik menjadi energi gerak adalah ..... a. 1, 2 dan 3 b. 2, 3 dan 4 c. 1, 3 dan 4 d. 3, 4 dan 5 29. Sebuah mobil mainan yang massanya 200 g mula-mula diam, kemudian bergerak dengan kecepatan 10 m/s, maka besar energi kinetik yang dimiliki oleh mobil mainan yang sedang bergerak tersebut adalah .... a. 20 joule b. 200 joule c. 2.000 joule d. 20.000 joule 30. Perhatikan peralatan di bawah ini! 1. baji 6. pancing 2. gunting 7. linggis 3. baut 8. tang 4. pisau 9. pemotong kertas 5. sekrup 10. sekop Dari peralatan di atas yang cara kerjanya termasuk dalam kelompok pesawat sederhana jenis tuas adalah .... a. 1, 3 dan 5 b. 2, 4 dan 6 c. 5, 7 dan 9 d. 6, 8, dan 10 31. Perhatikan gambar berikut ini ! Jika panjang gelombang 12 meter, maka cepat rambat gelombang adalah …. a. 20 m/s b. 40 m/s c. 60 m/s d. 120 m/s 32. Perhatikan pernyataan berikut ini! 1. sonar dipergunakan nelayan modern untuk mencari kumpulan ikan di permukaan air laut. 2. gelombang ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk mengetahui bentuk permukaan laut. 3. kelelawar memanfaatkan pemantulan bunyi untuk menghindari dinding penghalang pada waktu terbang malam hari. 4. pemantulan bunyi dapat dipergunakan untuk mengetahui nama dari sebuah goa. Berdasarkan pernyataan di atas, maka pernyataan yang benar tentang manfaat dari pemantulan bunyi adalah …. a. 1 dan 2 b. 1 dan 3 c. 2 dan 3 d. 2 dan 4 33. Perhatikan gambar berikut ini ! Besar jarak bayangan dan posisi bayangan benda yang terjadi dari benda yang berada di depan cermin cembung tersebut di atas adalah .... a. 3 cm di belakang cermin cembung b. 9 cm di belakang cermin cembung c. 16 cm di depan cermin cembung d. 48 cm di depan cermin cembung 34. Lup berfungsi untuk melihat benda-benda kecil yang terdiri dari satu ... dan agar mendapatkan bayangan yang sebesar-besarnya, maka benda harus diletakkan pada .... a. lensa cekung, antara O dan F c. lensa cembung, antara O dan F b. lensa cekung, antara F dan M d. lensa cembung, antara F dan M MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan 101
  • 102. 35. Sekelompok siswa Kelas IX SMP “Bahagia Selalu” melakukan percobaan tentang muatan listrik dari dua benda yang digosok dengan data seperti pada tabel berikut : Percobaan Benda Benda Muatan Muatan Ke ... 1 2 Benda 1 Benda 2 1 kain sutera kaca negatif positif 2 rambut sisir plastik positif negatif 3 kain wol penggarik plastik positif negatif Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa .... a. elektron pindah dari sisir plastik ke kain sutera b. elektron pindah dari rambut ke sisir plasrtik c. elektron pindah dari kain sutera ke kaca d. elektron pindah dari penggaris plastik ke kain wol 36. Perhatikan gambar berikut! Jika L1 = 10 watt - 20 Ω dan L2 = 20 watt - 20 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan 110 volt, maka besar arus pada I adalah..... a. 2,75 A b. 5,5 A c. 11 A d. 16,5 A 37. Rumah Ani terdapat 3 buah lampu masing-masing 10 W, 20 W dan 30 W dinyalakan selama 12 jam sehari, seterika 150 W dinyalakan 2 jam sehari dan sebuah televisi 100 W dinyalakan 8 jam sehari. Jika harga listrik per kWh adalah Rp. 250,-, maka biaya yang harus dibayar tiap bulan adalah …. a. Rp. 10. 650,- c. Rp. 13.650,- b. Rp. 12.750,- d. Rp. 17.750,- 38. Perhatikan gambar berikut! Sebatang besi digosok-gosok dengan magnet permanen dalam satu S arah saja seperti gambar di atas, maka kutub yang terjadi pada ujung A dan B adalah …. a. selatan dan selatan U a. selatan dan utara b. utara dan utara c. utara dan selatan A B 39. Tata surya kita menurut IAU terdiri dari 8 planet, diantaranya: 1. merkurius 5. venus 2. bumi 6. mars 3. yupiter 7. saturnus 4. uranus 8. neptunus Berdasarkan data tersebut di atas yang termasuk planet dalam adalah …. a. 1, 2, 5 dan 6 c. 3, 4, 7, dan 8 b. 2, 4, 5 dan 6 d. 4, 5, 7 dan 8 40. Air laut di pantai WBL Lamongan akan mengalami pasang naik bila pantai WBL Lamongan tersebut segaris atau berhadapan langsung dengan …. a. matahari atau planet c. bumi dan asteroid b. bulan atau komet d. bulan atau matahari 102 MGMP Fisika SMP Kelas IX Kab. Lamongan

×