Kemagnetan

Bahan Ajar IPA SMP Kelas IX (Drs. ASEP SUPRIATNA) 1

KEMAGNETAN

I. Standar Kompetensi

Memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam

kehidupan sehari-hari.

II. Kompetensi Dasar

Menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet.

III. Uraian Materi dan Kegiatan Pembelajaran

KEMAGNETAN

Mungkin kamu pernah punya mainan yang lucu-lucu bentuknya

berupa sayur-sayuran, buah-buahan, binatang dan lain-lain serta

menariknya karena dapat menempel di pintu kulkas. Mengapa mainan

tadi dapat menempel pada pintu kulkas? Dibawah ini diperlihatkan foto

mainan yang tidak kalah menariknya, coba kamu pikirkan bagaimana

mainan ini dapat bekerja ? dan apa yang menyebabkannya?

Gambar 1. Boneka Melayang

Sumber : local material (buatan penulis)

Gambar 2. Kupu-kupu terbang


Mata Pelajaran : Fisika

Kelas : IX/Semester 2 Penulis: Drs. Asep Supriatna,M.Si


Tahukah kamu bahwa semua mainan diatas bekerja menggunakan

magnet ? Magnet digunakan bukan hanya pada mainan saja tetapi

secara luas digunakan juga dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada

bel sekolah, tape recorder, TV, HP, motor listrik, generator listrik dan lain-

lain.

Apakah magnet itu ? Magnet telah ditemukan lebih dari 2000 tahun

yang lalu, orang Yunani yang hidup di suatu daerah di Turki yang dikenal

sebagai Magnesia menemukan batu aneh. Batu tersebut dapat menarik

benda-benda yang mengandung besi dan dikenal dengan batu magnetit,

sehingga sampai sekarang namanya terkenal dengan magnet.

Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di

dekatnya disebut kemagnetan dan bendanya disebut magnet.

A. GEJALA KEMAGNETAN

Pada mainan yang ditunjukkan di atas kamu dapat menyadari bahwa

hal itu memperlihatkan gejala kemagnetan. Apa dan bagaimana gejala

kemagnetan itu ? Mari kita lakukan penyelidikan.

Kamu dapat mengamati bahwa magnet dapat

menarik benda-benda seperti paku, penjepit kertas,

dan benda kecil lain terbuat dari besi atau baja.

Bagaimana magnet dapat menarik benda dari

bahan besi atau baja? Bila penjepit kertas disentuh

dengan magnet dan penjepit kertas yang menempel Gambar 3. Magnet

dapat menarik besi /

baja

Sumber : BSE


pada magnet tersebut disentuhkan dengan penjepit kertas kedua, maka

penjepit kertas kedua tersebut akan ditarik oleh penjepit kertas pertama.

Saat menempel pada magnet penjepit kertas itu sendiri akan menjadi

magnet, hal ini disebabkan penjepit kertas terinduksi oleh magnet.

Magnet dapat menarik benda dari bahan besi atau baja.

Untuk mengetahui gejala kemagnetan yang lain, lakukan secara

berkelompok kegiatan penyelidikan di bawah ini.

Kegiatan Penyelidikan 1:

Ikat sebuah magnet batang dengan benang

dan gantung magnet tersebut sehingga magnet

batang bebas bergerak pada posisi horizontal.

Diamkan! Amati! Bagaimanakah

kedudukan/arah yang ditunjuk oleh ujung-ujung

magnet ?

Bandingkan arah yang ditunjukkan magnet dengan arah yang

ditunjukkan jarum kompas ?

Kesimpulan apa yang dapat kamu tuliskan sehubungan dengan

gejala kemagnetan di atas?

Bila sebuah magnet batang diikat tengahnya dengan seutas

benang sehingga posisi horizontal dan bebas berputar. Dalam keadan

diam maka ujung-ujung magnet akan menunjuk ke arah Utara dan

(Gejala kemagnetan)

Sumber : BSE


Selatan. Ujung yang menunjuk arah Utara disebut kutub Utara (N) dan

ujung yang menunjuk arah Selatan disebut kutub Selatan (S).

Sama halnya dengan sebuah kompas, karena kompas adalah

sebuah magnet berbentuk jarum yang ditumpu tengahnya dan

memungkinkan bergerak bebas.

Magnet selalu mempunyai dua kutub yaitu kutub Utara (N) dan

Selatan (S). Bagaimana jika sebuah magnet dipotong? bagaimana kutub-

kutubnya? Bila sebuah magnet dipotong menjadi dua, maka hasilnya

adalah dua magnet yang lebih kecil dan tiap-tiap magnet tetap mempunyai

dua kutub yang berbeda, yaitu kutub utara dan selatan.

Dalam keadaan bebas ujung-ujung magnet selalu mengarah ke

Utara dan Selatan.

(Gejala kemagnetan)


LAKUKAN PERCOBAAN BERIKUT SECARA BERKELOMPOK

A. Tujuan : Menyelidiki gejala interaksi antara kutub-kutub magnet.

B. Alat dan Bahan :

1. Statif

2. Dua buah Magnet batang

3. Benang secukupnya

C. Langkah Kerja :

1. Ikatlah sebuah magnet batang di tengah-tengahnya dan

gantungkan pada statif, seperti pada gambar di atas.

2. Diamkan beberapa saat, setelah keadaan seimbang (diam) amati

ujung-ujung magnet, ke manakah arahnya ?

3. Dalam keadaan seimbang, dekati kutub magnet yang digantung

dengan kutub sejenis magnet yang lain. Amati ! Bagaimana

interaksi yang terjadi ?

4. Ulangi langkah kerja nomor 3, tetapi menggunakan kutub magnet

yang berlawanan jenis. Amati ! Bagaimana interaksi yang terjadi ?

D. Hasil Pengamatan

Catat hasil pengamatanmu pada kotak di bawah ini !

Sumber : BSE


E. Analisis dan diskusi

1. Bagaimana interaksi yang terjadi jika dua kutub magnet yang

sejenis didekatkan ? Jelaskan !

2. Bagaimana interaksi yang terjadi jika dua kutub magnet yang

berlawanan jenis didekatkan ? Jelaskan !

F. Kesimpulan

Setelah kamu melakukan percobaan serta analisis dan diskusi di atas,

tulislah kesimpulan mu

Percobaan di atas memperlihatkan gejala kemagnetan

bahwa dua kutub magnet yang sejenis didekatkan akan timbul

gaya tolak menolak dan bila dua kutub yang tidak sejenis

didekatkan akan timbul gaya tarik menarik.

Dua kutub magnet sejenis didekatkan akan tolak menolak dan dua

kutub yang tidak sejenis akan tarik menarik.

(Gejala kemagnetan)


Setelah memahami gejala kemagnetan dan cara membuat

magnet di atas, diskusikan permasalahan dari demonstrasi di

bawah ini.

PERHATIKAN DEMONSTRASI BERIKUT

KEMUDIAN JAWAB PERMASALAHANNYA SECARA BERKELOMPOK

Mengapa mainan kuda renggong zebra di atas dapat menari-nari

layaknya kuda renggong?

Bagaimana prinsip kerjanya ? Jelaskan !

B. KEMAGNETAN BENDA

Berdasar sifat kemagnetan bahan penyusun benda, maka benda

dikelompokkan menjadi dua kelompok. Pertama adalah benda magnetik,

yaitu benda yang dapat ditarik oleh magnet. Kedua adalah benda non

magnetik, yaitu benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Contohnya : kertas, plastik, kaca dll.

“Aku adalah kuda

renggong zebra, jika

tombol merah

ditekan aku dapat

menari-nari layaknya

kuda renggong”


Gambar 4. Kuda renggong zebra


Benda yang dapat ditarik magnet ada yang dapat ditarik kuat,

dan ada yang ditarik secara lemah. Oleh karena itu, benda magnetik

dikelompokkan menjadi tiga, yaitu benda feromagnetik, benda

paramagnetik, dan benda diamagnetik. Benda yang ditarik kuat oleh

magnet disebut benda feromagnetik. Contohnya besi, baja, nikel, dan

kobalt. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut benda

paramagnetik. Contohnya platina, tembaga, dan garam. Benda yang

ditolak oleh magnet dengan lemah disebut benda diamagnetik. Contohnya

timah, aluminium, emas, dan bismuth.

Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan

magnet, sementara benda non magnetik tidak dapat dibuat magnet.

Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet

kecil yang disebut magnet elementer. Benda yang bukan magnet arah

magnet elementernya tidak beraturan. Adapun, benda magnet arah

magnet elementernya teratur.

C. BAGAIMANA CARA MEMBUAT MAGNET ?

Disamping magnet yang ditemukan di alam (magnet alam) ada juga

magnet yang dibuat manusia (mgnet buatan). Bahkan magnet yang

Gambar 4. Susunan magnet elementer

besi sebelum jadi magnet

Gambar 5. Susunan magnet elementer

besi setelah jadi magnet

Sumber : BSE Sumber : BSE


kebanyakan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari yaitu magnet

buatan.

Benda yang dapat dibuat magnet adalah benda-benda yang

tergolong dalam benda magnetik terutama ferromgnetik, contohnya besi

atau baja. Pada prinsipnya membuat magnet adalah mengubah susunan

magnet elementer yang tidak beraturan menjadi searah dan teratur.

Ada tiga cara membuat magnet, yaitu dengan cara menggosok,

dengan cara induksi, dan dengan cara mengalirkan arus listrik.

1. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok

Besi yang semula bukan magnet, dapat dijadikan magnet. Caranya

besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat

searah agar magnet elementer yang

terdapat pada besi letaknya menjadi

teratur dan mengarah ke satu arah.

Apabila magnet elementer besi telah

teratur dan mengarah ke satu arah,

dikatakan besi dan baja telah menjadi

magnet.

Ujung-ujung besi yang digosok akan terbentuk kutub-kutub

magnet. Kutub-kutub yang terbentuk tergantung pada kutub magnet

yang digunakan untuk menggosok. Pada ujung terakhir besi yang digosok,

akan mempunyai kutub yang berlawanan dengan kutub ujung magnet

penggosoknya.

Gambar 6. Cara membuat magnet

dengan cara menggosok

Sumber : BSE


2. Membuat Magnet dengan Cara Induksi

Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan

cara induksi. Caranya adalah besi dan baja

diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer

yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh

atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan

letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi

atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat

menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Ujung besi yang

berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang

selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara

magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi

menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara atau

sebaliknya.

3. Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik

Besi dan baja dapat juga dijadikan magnet

dengan arus listrik. Caranya besi dan baja dililiti

kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet

elementer yang terdapat pada besi dan baja akan

terpengaruh aliran arus searah (DC) yang

dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet

elementer letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja

akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di

Gambar 7. Cara

membuat magnet

dengan cara Induksi

Sumber : BSE

Gambar 8. Cara

membuat magnet

dengan cara arus listrik

Sumber : BSE


dekatnya. Magnet yang dibuat dengan cara arus listrik disebut magnet

listrik atau elektromagnet.

Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub

magnet yang terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika

arah arus berlawanan jarum jam maka ujung besi tersebut menjadi kutub

utara. Sebaliknya, jika arah arus searah putaran jarum jam maka ujung

besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan demikian, ujung A kutub

utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.

D. MEDAN MAGNET

Ketika kamu melakukan percobaan dengan dua magnet batang,

dapat diingat bahwa interaksi antar kutub-kutub magnet tidak hanya terjadi

pada saat kedua kutub bersentuhan, tetapi interaksi juga terjadi saat

kedua kutub tidak bersentuhan atau ada jarak antara satu dengan yang

lain. Hal ini membuktikan bahwa ruang disekitar magnet ada pengaruh

atau gaya tarik magnet. Ruang dimana masih ada pengaruh dari gaya

magnet disebut dengan medan magnet.

Gambaran adanya medan magnet dapat diperlihatkan oleh pola

garis-garis gaya magnetnya. Bagaimana pola garis gaya magnet pada

magnet batang ? Coba lakukan kegiatan penyelidikan di bawah ini.


Kegiatan Penyelidikan 2 :

Letakkan sebuah magnet batang di atas meja dan letakkan kertas

karton di atas magnet dengan kedudukan mendatar.

Taburkan serbuk besi di atas karton secara merata kemudian ketuk-

ketuk karton sehingga serbuk besi membentuk suatu pola.

Bagaimana bentuk pola medan magnet disekitar magnet batang ?

Setelah melakukan percobaan di atas kamu akan melihat serbuk

besi membentuk pola yang beraturan seperti pada gambar 9 di bawah ini.

Kalau kita perhatikan pola serbuk besi tadi membentuk garis-garis

lengkung, garis-garis lengkung ini yang dinamakan garis gaya magnet.

Garis gaya magnet menggambarkan arah medan dan besar kuat

medan. Garis gaya magnet paling rapat ada disekitar kutub-kutub magnet

hal ini menggambarkan ditempat ini mempunyai kuat medan magnet

terbesar. Arah garis gaya magnet selalu dari kutub utara menuju kutub

selatan seperti terlihat pada gambar 10.

Sumber : BSE

Gambar 9. Pola serbuk besi disekitar

magnet batang

Gambar 10. Jarum kompas mengikuti

arah garis gaya magnet

Sumber : BSE


Dibawah ini diperlihatkan pola garis gaya magnet disekitar dua

kutub magnet yang sejenis berdekatan dan disekitar dua kutub tidak

sejenis yang diletakkan berdekatan.

E. KEMAGNETAN BUMI

Sebagaimana percobaan di muka, dimana sebuah magnet batang

digantung pada seutas benang dalam keadaan bebas maka ujung-ujung

magnet selalu mengarah ke utara-selatan. Mengapa demikian ? Hal ini

terjadi karena bumi bersifat sebagai sebuah magnet raksasa.

Karena dua kutub yang tidak sejenis tarik menarik dan kutub utara

kompas mengarah ke utara, maka kutub selatan magnet bumi pasti di

Gambar 11.a Pola serbuk besi

dari dua kutub sejenis

Sumber : BSE

Gambar 11.b Pola garis gaya

magnet dari dua kutub sejenis

Sumber : BSE

Gambar 12.a Pola serbuk besi

dari dua kutub tidak sejenis

Sumber : BSE

Gambar 12.b Pola garis gaya

magnet dari dua kutub tidak sejenis

Sumber : BSE


dekat kutub utara geografi bumi dan kutub utara magnet bumi di dekat

kutub selatan geografi bumi

Kutub utara-selatan magnet bumi tidak berimpit dengan kutub

utara-selatan georafi bumi, sehingga membentuk sudut deklinasi dan

inklinasi, seperti diperlihatkan pada gambar 14 di bawah ini. Deklinasi

adalah sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan arah

utara-selatan geografi bumi sedangkan inklinasi adalah sudut yang

dibentuk kutub utara jarum kompas dengan bidang datar (horizontal)

Gambar 13. Magnet batang

yang digantung bebas

mengarah ke utara-selatan

karena dipengaruhi medan

magnet bumi

Sumber : BSE

Gambar 14. Kutub magnet bumi tidak berimpit dengan

kutub geografi bumi, sehingga timbul deklinasi


PENUGASAN TERSTRUKTUR

A. Tugas Merencanakan Percobaan

Magnet yang dibuat dengan cara arus listrik atau yang disebut elektromagnet, banyak dimanfaatkan dalam perkembangan teknologi dewasa ini. Bagaimanakah cara melakukan percobaan untuk mengetahui cara kerja elektromagnet ? Bagaimana pengaruh jumlah lilitan dan inti besi terhadap kekuatan elektromagnet ? Coba kamu buat dulu rancangan percobaanya, kemudian lakukan percobaan itu secara berkelompok dan laporkan hasilnya secara tertulis.

B. Tugas Mengerjakan soal-soal Latihan

I. Pilihlah salah satu jawaban yang benar !

1. Logam di bawah ini yang sulit untuk dibuat magnet, tetapi setelah menjadi magnet sulit untuk dihilangkan adalah logam...... a. besi c. baja b. tembaga d. Aluminium

2. Agar besi/baja bisa menjadi magnet, bisa kita lakukan dengan cara...... a. dipanaskan c. dialiri listrik b. dipukul d. Digosokdengan magnet

3. Benda yang mudah ditarik oleh magnet disebut...... a. feromagnetik c. diamagnetik b. non magnetik d. Paramagnetik

4. Bahan di bawah ini yang dapat ditarik magnet adalah...... a. kayu, plastik c. aluminium, plastik b. besi, paku, silet d. tembaga, aluminium

Sumber : BSE


5. Di bawah ini suatu cara untuk menghilangkan sifat magnetan, kecuali...... a. dipanaskan c. digosok magnet b. dialiri arus listrik AC d. dipukul

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. Benda benda non magnetik adalah benda benda yang......

a. mudah ditarik oleh magnet b. ditolak oleh magnet c. dapat dibuat magnet d. tidak terpengaruh oleh kemagnetan

8. Sudut antara jarum kompas dengan arah utara selatan yang sebenarnya disebut...... a. inklinasi c. kutub b. deklinasi d. bumi

9. Jika sebatang magnet dipotong menjadi tiga bagian, maka bagian yang tengah...... a. tidak bersifat magnet b. hanya memiliki kutub utara c. hanya memiliki kutub selatan d. memliki kutub utara dan kutub selatan

10. Daerah pada magnet yang gaya magnetnya terkuat disebut...... a. magnet b. medan magnet c. kutub magnet d. garis gaya magnet

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas! 1. Sebutkan sifat-sifat dua kutub magnet yang saling berdekatan.

2. Mengapa magnet batang yang tergantung bebas selalu mengarah

utara-selatan ? Jelaskan


SOAL-SOAL UJI KOMPETENSI (ULANGAN HARIAN)

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar.

1. Berikut ini yang termasuk bahan magnetik dan nonmagnetik adalah ....

a. besi dan nikel c. nikel dan baja b. baja dan bismut d. seng dan emas

2. Garis-garis lengkung yang keluar dari kutub utara menuju kutub selatan sebuah magnet disebut ....

a. kutub magnet b. garis-garis gaya magnet c. medan magnet d. fluks magnet

3. Gaya tarik magnet paling kuat terletak pada .... a. seluruh bagian magnet b. salah satu ujung magnet c. bagian ujung-ujung magnet d. bagian tengah magnet

4. Berikut ini cara membuat magnet, kecuali .... a. cara alami b. cara induksi c. cara menggosok d. cara arus listrik

5. Perhatikan gambar berikut.

Benda A dapat menarik benda B dan tidak dapat menarik benda C. Pernyataan berikut benar, kecuali .... a. benda A sebuah magnet b. benda B merupakan benda magnetik c. benda C merupakan benda nonmagnetik d. benda C merupakan benda feromagnetik

6. Perhatikan gambar berikut ini.

Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut benar, kecuali .... a. A kutub utara dan B kutub selatan


b. A kutub selatan dan B kutub utara c. A dan B kutub selatan d. A dan B kutub utara

7. Ruang atau daerah di sekitar magnet yang masih mempunyai pengaruh gaya tarik magnet disebut ....

a. medan magnet b. kutub magnet c. fluks magnetik d. garis-garis gaya magnet

8. Elektromagnet (magnet listrik) dapat diperoleh dengan cara .... a. mendekatkan besi/baja pada magnet tetap b. melilitkan kawat berarus listrik DC pada baja/besi berisolasi c. menggosokkan besi/baja dengan magnet tetap ke satu arah. d. melilitkan kawat berarus listrik AC pada besi/baja berisolasi.

9. Jarum kompas selalu menunjuk arah utara selatan bumi, disebabkan adanya ....

a. medan magnet bumi b. gravitasi bumi c. gaya tarik bumi d. rotasi bumi

10. Sebuah magnet batang yang tergantung bebas, ternyata tidak menunjuk arah utara selatan sebab ....

a. magnet tersebut sifat kemagnetannya sudah lemah b. magnet tersebut berada dalam medan magnet yang lain c. magnet tersebut merupakan magnet sementara d. magnet tersebut tidak memiliki kutub utara dan selatan

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jelas !

1. Sebutkan gejala-gejala / sifat kemagnetan yang kamu ketahui ! Beri penjelasan !

2. Sebutkan tiga faktor yang memengaruhi besar medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet.

3. Sebutkan 3 cara membuat magnet dan tentukan pula kutub-kutub yang terjadi berdasarkan prosesnya!

4. Jelaskan ! apa yang kamu ketahui tentang medan magnet ? 5. Jelaskan perbedaan antara deklinasi dan inklinasi !


DAFTAR PUSTAKA

Ganawati, Dewi.(2008).Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam Terpadu

Kontekstual IX.Jakarta:Depdiknas

Kemagnetan.Tersedia pada

http://www.slideshare.net/mustahal/kemagnetan diakses pada

tanggal 21 Juni 2012

Nur, Kuswanti.(2008 ).Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas IX.

Jakarta:Depdiknas

Prinsip Kemagnetan. Tersedia pada http://dunia-

listrik.blogspot.com/2009/10/prinsip-kemagnetan.html diakses pada

tanggal 21 Juni

Sudibyo, Elok.(2008). Mari Belajar IPA 3 : Ilmu Pengetahuan Alam untuk

SMP/MTs kelas IX. Jakarta: Depdiknas

Wariyono,Sukis.(2008).Mari Belajar Ilmu Alam Sekitar 3 Panduan Belajar

IPA Terpadu.Jakarta:Depdiknas

-----------------.(2005).Materi Pelatihan Terintegrasi.Jakarta:Depdiknas.

http://www.slideshare.net/mustahal/kemagnetan

http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/10/prinsip-kemagnetan.html

http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/10/prinsip-kemagnetan.html

Kemagnetan

Real Estate

Transcript of Kemagnetan