Kemagnetan Kelas 9 SMP : Elektromagnet dan Gaya Lorentz

sumber : www.canva.com

A. ELEKTROMAGNET

Cabang ilmu fisika yang membahas kaitan antara medan listrik dengan medan magnet. Sifat magnet dihasilkan karena adanya arus listrik. Elektromagnet dibuat dengan cara mengalirkan arus listrik pada kumparan /lilitan kawat. Arus listrik yang mengalir pada kumparan menciptakan medan magnet. Medan magnet hilang ketika arus dihentikan.

PERCOBAAN OERSTED

Sebuah kawat berarus listrik didekatkan dengan kompas, ternyata jarum kompas menyimpang dari keadaan semula. Hal ini membuktikan bahwa disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet.

Kesimpulan percobaan Oersted :

Disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet
Arah medan magnet bergantung dari arah arus listrik

Arah medan magnet ditentukan dengan kaidah tangan kanan :

ibu jari : arah arus litrik

lipatan keempat jari : arah medan magnet

MEDAN MAGNET PADA KUMPARAN

Jika sebuah kawat diubah menjadi lilitan kawat atau dikenal dengan istilah kumparan/solenioda. Lilitan kawat ini kemudian dialiri arus listrik seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini, maka disekitar kumparan akan terbentuk medan magnet. Besar medan magnet yang dihasilkan bergantung dari kuat arus yang diberikan dan juga jumlah lilitan kumparan. Arah medan magnet dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

sumberbelajar.belajar.kemdikbud.go.id

CARA MEMPERKUAT ELEKTROMAGNET

Untuk memperkuat elektromagnet dapat dilakukan dengan cara :

memperbesar arus listrik
menambah jumlah lilitan
menambahkan inti besi lunak pada kumparan

GAYA LORENTZ

Gaya lorentz merupakan gabungan antara gaya elektrik dan gaya magnetik pada suatu medan elektromagnetik. Gaya lorentz ditimbulkan karena adanya muatan listrik yang bergerak atau karena adanya arus listrik dalam suatu medan magnet. Arah dari gaya lorentz selalu tegak lurus dengan arah kuat arus listrik (I) dan induksi magnetik (B).

Ketika sebuah kawat dengan panjang l dialiri arus listrik sebesar I dan diletakkan pada suatu medan magnetik sebesar B, maka akan timbul gaya lorentz pada kawat tersebut. Besar gaya lorentz dapat dirumuskan :

F = B. i . L

keterangan :

F = gaya Lorentz ( N )

B = medan magnet ( Tesla )

i = kuat arus listrik ( Ampere )

L = panjang kawat ( m )

Contoh soal :

Sebuah kawat panjangnya 100 cm, dialiri arus listrik sebesar 100 mA. Jika kawat berada dalam medan magnet yang besarnya 20 T, berapakah gaya magnetik yang dialami kawat tersebut ...

jawab :

MENENTUKAN ARAH GAYA LORENTZ

Karena gaya lorentz merupakan besaran vektor yang memiliki nilai dan arah, maka untuk menentukan arah gaya lorentz dapat menggunakan kaidah tangan kanan.

gurupendidikan.co.id

Selain menggunakan kaidah tangan kanan, dapat juga dinyatakan dengan tanda titik (dot) dan tanda silang (cross)

Contoh soal :

Tentukan arah gaya lorentz dari gambar dibawah ini !

jawab :

Beberapa alat yang menggunakan prinsip elektromagnet antara lain :

A. Bel listrik

Bel listrik terdiri dari kumparan AB berbentuk U, pemutus arus atau interuptor (C), dan pemukul bel (F), dan inti besi lunak yang dihubungkan dengan oegas (E) dan pemukul bel seperti ditunjukkan pada gambar berikut :

Saat sakelar ditekan arus listrik mengalir pada kumparan U (magnet AB) sehingga A dan B menjadi magnet lalu menarik D sehingga pemukul F memukul bel G sehingga bel berbunyi.

B. Telepon

Pesawat telepon terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian pengirim (mikrofon) dan bagian penerima (telepon). Suara dari pengirim akan diterima oleh mikrofon. Getaran suara ini akan menekan diafragma dan membuat butir-butir karbon berubah-ubah kerapatannya sehingga getaran suara diubah oleh mikrofon menjadi sinyal listrik dan disalurkan ke bagian penerima. Sinyal listrik itu lalu diubah kembali menjadi getaran suara pada bagian penerima.

C. Relai

Relai adalah sebuah alat yang dapat menghubungkan atau memutuskan arus yang besar meskipun dengan energi kecil.

D. METAL DETECTOR

Detektor logam digunakan untuk mendeteksi senjata logam. Terdiri dari sebuah kumparan besar yang dialiri arus listrik. Apabila seseorang melewati detector dengan senjata logam, maka senjata logam tadi dapat mengubah elektromagnetik yang dihasilkan kumparan dan membuat alarm berbunyi

E. LOUDSPEAKER

Loudspeaker atau sering disebut pengeras suara adalah sebuah transduser yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara yang dapat di dengar oleh telinga manusia.

Bagian-bagian dari speaker antara lain magnet permanen, cone, sispension, dan voice coil. Untuk mengubah sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, speaker memiliki komponen elektromagnetik yang terdiri dari kumparan yang disebut dengan voice coil untuk membangkitkan medan magnet dan berinteraksi dengan magnet permanen sehingga menggerakan cone speaker maju dan mundur.

F. Kunci Pintu

Kunci ini mempunyai kumparan dari jenis solenoida yang dihubungkan ke saklar di dalam rumah. Saat seseorang menekan sakelar, arus mengalir ke solenoida. Elektromagnetik yang dihasilkan akan menarik kunci besi ke dalam solenoida sehingga seorang di luar bisa membuka pintu.

Hallo good leaner 😊😊Kali ini aku mau sharing lanjutan catatan kemarin ya. Kemagnetan part 2, catatan ini membahas mengenai elektromagnet dan gaya lorentz. Khusus adik-adik kelas 9 semoga ringkasan ini bisa dijadikan referensi belajar, penjelasan materi ini bermanfaat dan membantu kalian mempelajari magnet.

LINK DOWNLOAD : Catatan Kemagnetan Part 2

Password : 6171