Jumat, 25 November 2011

Diktat IPA Fisika

BAB VII

LISTRIK STATIS

                                                           
Standar kompetensi      : Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam   kehidupan sehari-hari.

Kompetensi dasar           : Mendiskripsikan muatan listrik untuk memahami gejala- gejala listrik statis serta kaitannya dalam kehidupannya.

 

A.   Benda bermuatan listrik
Materi tersusun atas atom-atom. Atom terdiri atas inti atom (nukleon) dan elektron. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang netral (tidak bermuatan). Sedangkan elektron bermuatan negatif. Inti atom sangat sukar berpindah, elektron dapat berpindah dari atom satu ke atom lain. Akibat perpindahan elektron ini atom dapat kekurangan atau kelebihan elektron. Benda dikatakan netral atau tidak bermuatan apabila jumlah muatan negatifnya sama dengan jumlah muatan positifnya. Benda dikatakan bermuatan positif bila benda itu kekurangan elektron, dan benda dikatakan bermuatan negatif bila benda itu kelebihan elektron. Muatan benda inilah yang disebut listrik statis.

   Benda bermuatan positif atau negatif akibat perlakuan tertentu misalnya digosok-gosokan dengan benda lain) maka benda tersebut dikatakan bermuatan listrik.

Tabel VII.1. Jenis muatan listrik yang diperoleh dengan menggosokkan dua
                        benda berbeda jenis.

Benda

Keterangan

Plastik
Ebonit
Kaca
Bermuatan listrik negatif jika digosok dengan kain wol
Bermuatan listrik negatif jika digosok dengan kain wol
Bermuatan listrik positif jika digosok dengan kain sutra

Besarnya muatan listrik suatu benda bergantung pada kelebihan  atau kekurangan jumlah elektron pada benda tersebut, makin banyak kelebihan atau kekurangan elektron makin besar muatan listriknya.



B.   Hukum Coulumb
Jika dua buah benda bermuatan listrik yang sejenis didekatkan, maka akan terjadi gaya tolak menolak, sedangkan jika dua buah benda tersebut tidak sejenis maka akan tarik menarik. Besarnya gaya tolak atau gaya tarik tersebut telah diteliti oleh Charles Agustian de Coulumb. Yang dikenal dengan hukum coulumb, berbunyi
“ Besarnya gaya tolak menolak atau gaya tarik menarik antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kwadrat jarak antara kedua muatan listrik tersebut.”
Secara Matematis dapat ditulis :

                                       Ket  :   F          = gaya coulumb (N)
                                                   Q1, Q2  = besar muatan masing-masing benda (C)

                                                   r           = jarak (M)
                                                   K         = Konstanta ( 9 x 109 NM2/C2)          



                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
Contoh : Duah buah benda masing-masing bermuatan + 8 C dan +6C, terpisah pada jarak 2 CM, berupa besar gaya tolak antar kedua muatan tersebut ?
Penyelesaian :
Dik         : Q1       = + 8 C
                      Q2        = + 6 C
                 r         = 2 cm = 0,02 M
                 K       = 9 x 109 NM/2C2
Dit          : F = ............. ?
                          F = K.
                             = 9 x 109 NM2/C2 .
                    = 9.109.
                    =           = 1.080.000. 109
                   
D. Induksi Listrik
         Induksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan-muatan listrik pada sebuah penghantar karena benda tersebut didekati benda lain yang bermuatan listrik. Alat yang digunakan untuk mengetahui induksi listrik adalah elektroskop. Jika elektroskop netral didekati oleh benda bermuatan listrik, maka daunnya mekar. Jika bermuatan negatif daunnya lebih mekar, tetapi jika elektroskop didekati benda  bermuatan positif daunnya kuncup.

E. Potensial Listrik

         Potensial Listrik adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan suatu muatan listrik dari satu titik ke titik lain dalam medan listrik. Adanya gaya tolak antar muatan sejenis dalam benda bermuatan listrik menimbulkan satu bentuk energi. Energi tersebut adalah energi potensial listrik. Energi tersebut timbul karena dua muatan listrik memiliki beda potensial listrik secara matematis potensial listrik dirumuskan :

                                             Ket.     V         : Potensial Listrik (V)

                                                         W        : Energi (J)

                                                         Q         : Muatan listrik (c)



Contoh   Untuk memindahkan 5 C muatan listrik dari titik A ke titik B diperlukan energi 42 J. Berapakah beda potensial listrik dari kedua titik tersebut ?

Penyelesaian :
Dik      : Q = 5 C
              W = 42 J
Dit       :  V = ...... ?       Jawab :  V=  W/Q               =8,4 v
                                                   
v Soal Listrik Statis :
1.      Dua benda bermuatan listrik masing-masing sebesar 8 x 10-9C dan 6 x 10-9C. Kedua benda tersebut terpisah pada jarak 4 cm. Jika K = 9x10 9 NM2/C2, hitung besar gaya tolak kedua benda tersebut ?
2.      Dua benda masing-masing bermuatan 6x10-9C dan 8x10-9C terpisah pada jarak 2 cm. Jika K = 9 x 109 NM2/C2, hitung besar gaya tolak kedua benda tersebut ?
3.      Dua benda masing=masing bermuatan 4 x 10-9 C dan 2 x 10-9C terpisah pada jarak 8 cm, jika k = 9 x 109 NM2/C2. Hitung besar gaya tolak pada benda tersebut ?
4.      Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing 8 x 10-9C dan 6 x 10-9C terpisah pada jarak 0,65 M. Jika K = 9 x 109 NM2/C2. Hitung besar gaya tolaknya ?
5.      Dua benda masing-masing bermuatan 4 x 10-9C dan 8 x 10-9C. Terpisah pada jarak 4 cm. Jika K= 9x109 NM2/C2. Hitung besar gaya tolaknya ?
6.      Untuk memindahkan muatan listrik sebesar 80 C dari titik A ke B diperlukan energi 480 J. Hitung beda potensial antara A & B ?
7.      Beda potensial antara A & B 12 V. Berapa energi yang keluarkan sumber tegangan untuk memindahkan muatan listrik 50 C ?
8.      Dua titik bermuatan listrik berbeda potensial 1,5 V, jika diperlukan energi 7,5 J. Untuk memindahkannya berapa besar muatan tersebut ?
9.      Untuk memindahkan muatan 6 C dari titik A ke titik B diperlukan energi 24 joule. Berapakah beda potensial kedua titik tersebut ?
10.  Muatan listrik sebesar 5 C dipindahkan dengan energi sebesar 12 joule. Hitung beda potensialnya ?

 




 

 

 

 

 



BAB VIII

LISTRIK DINAMIS

Standar Kompetensi   :  Memahami Konsep Kelistrikan dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
Kompetensi Dasar       :  Menganalisis Percobaan Listrik Dinamis dalam Suatu Rangkaian Serta Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
 

Muatan listrik pada dasarnya adalah elektron-elektron yang bergerak atau mengalir karena adanya beda potensial yang terjadi melalui suatu kawat penghantar (konduktor). Pergerakan elektron yang demikian disebut dengan listrik dinamis atau arus listrik. Beda potensial adalah dorongan yang menyebabkan elektron-elektron itu mengalir dari satu tempat ke tempat lain. Banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui kawat penghantar setiap satuan waktu disebut dengan kuat arus listrik.

A.    Hukum OHM
Hubungan antara beda potensial dan kuat arus listrik pertama kali ditemukan oleh George Simon Ohm. Yang lebih dikenal dengan Hukum Ohm yang berbunyi :
Kuat arus yang melalui suatu penghantar (konduktor) adalah sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung konduktor asalkan suhu konduktor tetap”.
Secara matematis ditulis :



 
Ket. :  R = hambatan (ohm)

  V = Beda Potensial (V)
   I = Kuat arus (A)




 



Contoh : Arus listrik 5 A mengalir pada kawat penghantar yang berbeda potensialnya sebesar 10 v. Berapakah besar hambatannya?
Penyelesaiannya !
Dik :          I = 5 A
                  V = 10 V
Dit :           R ?...
Jawab !     
                                
                                         
B.     Hambatan Jenis
Hambatan sebuah penghantar adalah hasil bagi beda potensial antara ujung-ujung penghantar dengan kuat arus yang mengalir dalam penghantar tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai hambatan adalah :
  1. Panjang Kawat ()
Semakin panjang kawat penghantar semakin besar nilai hambatan.
  1. Luas Penampang (A)
Semakin besar luas penampang kawat penghantar semakin kecil nilai hambatan.
  1. Hambatan Jenis ( r )
Semakin besar nilai hambatan jenis kawat penghantar semakin besar hambatan penghantar tersebut.
Secara matematis besar hambatan dapat dirumuskan :
                  Ket :          R : Hambatan (ohm)
                                    : Panjang Kawat (M)
                                   A : Luas Penampang (m2)
                                    atau 3,14
                                  r : jari-jari
                                      d : diameter

Kawat yang mudah menghantarkan listrik memiliki hambatan jenis kecil, dan kawat yang sukar menghantar listrik memiliki hambatan jenis besar.
Contoh : kawat panjangnya 10 m, memiliki hambatan jenis sebesar 1,72 x 10-8 Wm. Jika luas penampang kawat tersebut 2 mm2, berapa hambatannya?
Penyelesaian 
Dik :           = 10 m
                  r = 1,72 . 10-8 Wm
                  A = 2 mm2 = 2 x 10-6 m2
Dit :           R :...?
Jawab!              
                       
Berdasarkan persamaan di atas semakin panjang kawt penghantar, hambatan yang timbul semakin besar pula. Dan semakin besar hambatan, arus yang mengalir semakin kecil. Dengan demikian penggunaan kawat penghantar yang terlalu panjang, dapat menyebabkan berkurangnya tegangan listrik. Selain itu berkurangnya tegangan dapat disebabkan oleh penggunaan kawat yang terlalu kecil atau pemakaian kawat yang hambatan jenisnya terlalu besar.

C.    Kemampuan Zat Menghantarkan Arus Listrik
Kemampuan zat atau bahan menghantarkan arus listrik berbeda-beda. Kemampuan inilah yang disebut konduktivitas bahan.
Benda yang dapat dialiri oleh arus listrik disebut konduktor misalnya alumunium, perak, seng, besi, tembaga. Benda yang tidak dapat dialiri oleh arus listrik disebut Isolator. Misalnya kayu, karet, plastik, kertas dan kaca.




D.    Arus Pada Rangkaian Bercabang
Pada rangkaian listrik yang tidak bercabang, besar kuat arus pada setiap titik adalah sama dengan jumlah kuat arus yang masuk ke titik percabangan tersebut. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum I Kirchhoff.
Secara matematis pernyataan itu ditulis sebagai berikut :
 
                                      
Contoh :
Penyelesaian!
Dik :    I = 8 A
            I1 = 2 A
            I3 = 3 A
Dit :     I2 =....?
            Jawab :   I2 = I – (I1 + I3)
                               = 8 – ( 2 + 3 )
                               = 8 – 5
                               = 3 A

E.     Rangkaian Hambatan
Dalam rangkaian hambatan listrik, komponen yang disebut resistor berfungsi untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian agar memiliki nilai tertentu. Resistor dapat dirangkai secara seri, paralel atau gabungan antara seri dan paralel.
  1. Rangkaian Seri
Dalam rangkaian ini kuat arus yang melalui masing-masing komponen adalah lebih kecil karena hambatannya menjadi lebih besar.
Matis dapat ditulis :
               V total    = V1 + V2 + V3
                              = I1.R1 + I2.R2 + I3.R3
               I Total    = I1 + I2 + I3
Maka      V total    = Itotal . R1 + Itotal . R2 + Itotal . R3
                              = Itotal (R1 +  R2 + R3)
                              = Itotal . Rtotal = Itotal (R1 +  R2 + R3)
Contoh :  Perhatikan gambar berikut :
Jika        
R1 = 2 OHM
R2 = 4 OHM
R3 = 6 OHM
VAD= 24 Volt
Hitung :   a. Hambatan Penggantinya (RAD)
                b. Arus pada Rangkaian
                c. VBC
                d. VCD
                E. VAB
Penyelesaian!
a.       RAD = R1 + R2 + R3
               = 2 + 4 + 6
               = 12 ohm
b.      VAD = I . RAD
I        = VAD
               R
         = 24
            12
         = 2 v
c.       VBC  = I. RBC
               = 2 . 4
               = 8 V
d.VCD = I . RCD  =  2 v. 6 ohm = 12 v.
b.  I = VAD
             R
  = 24
     12
  = 12 v




  1. Rangkaian Paralel
Pada rangkaian ini kuat arus yang mengalir pada setiap percabangan adalah sama, tetapi hambatannya menjadi lebih kecil.
Vtotal = V1 = V2 = V3
Itotal  = I1 + I2 + I3
         
 
Contoh. Perhatikan gambar berikut !
Jika    I = 12 A
          R1 = 2 ohm
          R2 = 3 ohm
          R3 = 6 ohm
Hitung :        a. R pengganti (RAB)
                     b. VAB
                     c. I1, I2, I3
Penyelesaian!
a.
RP = 1
b. VAB = I total x RAB
            = 12 x 1
            = 12 V
c.
         
           
  

Tips
1.      Jika terdapat dua buah Resistor yang dirangkai secara paralel maka :
2.      Jika terdapat n buah Resistor yang masing-masing bernilai R dan dirangkai secara paralel, maka :

  1. Rangkaian Gabungan
Pada rangkaian ini terdapat penggabungan antara rangkaian secara seri dan rangkaian secara paralel. Untuk menghitung besar hambatan pengganti sederhanakan bentuk rangkaian tersebut.
Contoh
Dari rangkaian di atas hitung besar hambatan penggantinya.
Penyelesaian!
1.      Hitung Hambatan Pengganti secara paralel, yaitu
2.      Bentuk rangkaian menjadi seri
RS = R1 + Rp + R5
      = 15 + 5 + 5
      = 25 ohm
Maka besar hambatan pengganti = 25 ohm.




Hitung hambatan total rangkaian tersebut!
Penyelesaian!
RFG = 5 + 5
       = 10 W

RAC = RAB + 6 W
RAC = 4 + 6
RAC = 10 W

SOAL UNTUK LISTRIK DINAMIS

1.      Arus listrik 2 A mengalir melalui seutas kawat berbeda potensial 12 v, hitung hambatan listrik kawat tersebut.
2.      Berapa beda potensial listrik yang harus diberikan pada ujung-ujung kawat penghantar yang berhambatan 5 ohm, agar arus mengalir 3 A.
3.      Beda potensial 15 v, diberikan pada kawat penghantar yang berarus 2,5 A. berapa hambatannya.
4.      Berapa kuat arus yang mengalir melalui kawat yang berhambatan 0,4 A dan jika diberi tegangan 200 mv.
5.      Lengkapilah tabel berikut ini.

V
I
R
a.
b.
c.
d.
e.
f.
220 v
0,6 kv
…….
220 v
60 v
…….
……..
10 mA
20 mA
…….
5 mA
12 mA
11 ohm
…….
0,6 k ohm
15 ohm
…….
2 k ohm

6.       Panjang kawat tembaga 1 m, luas penampang 0,5 mm2, hambatan jenisnya 1,72 x 10-4 ohm m. berapakah hambatan kawat tersebut.
7.      Hambatan jenis kawat 10-6 ohm. Luas penampang kawat 25 x 10-8 m2, hambatan kawat 57,6 ohm, berapa panjang kawat?
8.      Kawat panjang 110 m, diameter 7 mm, hambatan jenis kawat 4,9 x 10-9 ohm m. Jika p = 22/7, hitung hambatannya!
9.      Kawat panjang 1 m, memiliki diameter 0,4 mm, hambatan 6 ohm, berapakah hambatan jenis kawat jika p = 3,14.
10.  Kawat panjang 1000m. Luas penampang kawat 0,6 mm2, jika hambatan kawat 20 ohm, hitung hambatan jenis kawat tersebut.
11.  Kawat berhambatan 2,8 ohm, luas penampangnya 2 mm2, hambatan jenisnya 5,6 x 10-8 ohm m, berapa panjang kawat tersebut.
12.  Kawat panjangnya 10 m, hambatannya 2,5 ohm, hambatan jenisnya 5 x 10-7 ohm m. Berapakah luas penampang kawat tersebut.
13.  Perhatikan gambar berikut ini !
Jika      I1 = I3 = 3 A
            I5 = 3 A
            I2 = 3 A
Hitung             I4 ....!

14.   Pada gambar berikut ini hitung I !
15.  Pada gambar berikut ini bila I = 15A. I1 = 7A, I4 = 2A, I5 = 3A. Hitung I2 dan I3.
16.   




Dari Gambar  di atas jika I = 5A, I1 = 2,5A, I2 = 0,5A, I3 =0,75A. Hitung I4...!
17.  Isilah tabel di bawah ini.

Hambatan
Hambatan Pengganti
R1
R­2
R3
Seri
Paralel
a.
b.
c.
d.
e.
0,8
6
100
2
96
2
10
20
2
96
4
15
......
2
96
.......
.......
145
.......
.......
.......
.......
.......
.......
.......
18.  Perhatikan gambar di bawah ini!
Hitunglah :            a. R Pengganti
                              b. VAB
                              c. Kuat arus pada masing-masing cabang (I1,I2,I3)
19.  Carilah besar hambatan pengganti berikut ini!
20.  Perhatikan rangkaian berikut ini!
Jika R1 = 7W         R3 = 0,6W        R5 = 6W
       R2 = 6W          R4 = 4W           R6 = 1W
Hitung besar hambatan penggantinya!


BAB IX
ARUS LISTRIK

Standar Kompetensi   :  Memahami Konsep Kelistrikan dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
Kompetensi Dasar       :  Mendiskusikan Prinsip Kerja Elemen Dan Arus Listrk Yang Ditimbulkannya Serta Penerapannya Dalam Kehidupan Sehari-Hari
 

A.    Arus Listrik
Arus listrik adalah aliran muatan (muatan negatif atau elektron) yang bergerak dari potensial rendah ke potensial tinggi. Sedangkan arah arus listrik berlawanan dengan arah arus elektron yaitu dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Arus listrik yang mengalir besarnya sebanding dengan jumlah elektron yang mengalir. Banyak muatan listrik yang mengalir setiap sekon disebut kuat arus listrik. Besarnya kuat arus listrik yang mengalir dapat diukur dengan alat amperemeter, yang disusun secara seri dalam rangkaian listrik.
Besarnya kuat arus listrik dapat dihitung dengan rumus :
                
Ket.           I = Kuat arus (A)
                  Q = Besar muatan (C)
                  t = Waktu (s)

Contoh : muatan listrik 3 coulumb mengalir melalui seutas kawat selama 4 sekon, berapa kuat arus yang mengalir ...?
Penyelesaian!
Dik :          Q = 3 C
                  t = 4 s
dit :            I..?
Jawab! 
 
B.     Beda Potensial
Arus listrik terjadi jika terdapat beda potensial listrik antara ujung-ujung penghantar tersebut. Untuk menimbulkan beda potensial diperlukan tegangan listrik.
Beda potensial listrik adalah energi yang berfungsi menggerakkan muatan listrik dari satu titik ke titik lainnya pada penghantar.
Secara matematis dirumuskan :

          
Ket.   V = Beda Potensial (V)
          Q = besar muatan (C)
          W = energi (J)
Contoh :    muatan listrik besarnya 12 Coulumb, berpindah dari satu titik ke titik lainnya, memerlukan energi sebesar 240 joule. Berapakah beda potensial yang timbul..?
Penyelesaian!
Dik :          Q = 12 C
                  W = 240 J
Dit :           V ....?
Jawab!      
 
Beda potensial listrik dapat diukur dengan alat voltmeter yang disusun secara paralel dalam rangkaian listrik.
Beda potensial sumber tegangan pada rangkaian terbuka lebih besar dari pada beda potensial rangkaian tertutup. Besar beda potensial pada saat sumber tegangan belum atau tidak mengalirkan arus listrik disebut gaya gerak listrik (GGL). Sedangkan besar beda potensial pada saat sumber tegangan mengalirkan arus disebut tegangan jepit.
Besar GGL selalu tetap dan pasti lebih besar dari pada tegangan jepit, karena GGL tidak dihubungkan dengan rangkaian.
Secara matematis GGL dapat dihitung dengan rumus :

Ket.     V : tegangan jepit (V)
            E : ggl elemen (V)
            U : tegangan yang tinggi (V)
            r   : hambatan dalam (W)
Contoh 1) sebuah rangkaian listrik terdiri atas sebuah baterai yang ber ggl G V, hambatan dalam 2, 6 W. Jika kutub-kutub baterai dihubungkan dengan resiston yang berhambatan 21,4 W, hitung :
  1. kuat arus dalam rangkain
  2. tegangan jepit
  3. tegangan yang hilang
Penyelesaian :
Dik      : e : 6 V
              r   : 2, 6 W
              R : 21, 4 W
Djt       : a. I
              b. V
              c. U
Jawab : a. E = 1 (R+r)
                1 =             
                 
b)    V = 1 x R
            = 0, 25 x 21, 4
            = 5, 35 V
c)     V = 1 x R
            = 0,25 x 2,  6
            = 0, 65 V

Contoh 2) Perhatikan rangkaian berikut ini, hitung arus dan tegangan jepitnya
Penyelesaian :
l, k p   = 3 W
            = 2 W
            = 10 V
dit. 1 & V
Jawab : 1
               
            V =1 x R
                = 2 x 3
   = 6 jol      
SOAL ARUS LISTRIK

1)      Pada suatu penghnatar mengalir muatan sebesar 125 c, selama10 sekon berapa besar kuat arusnya.
2)      Berapa besar muatan listrik yang mengalir sepanjang kawat jika
a.       1 A selama 12 sekon
b.      0, 2A selama 5 menit
c.       5A selama 30 sekon
d.      20 MA selama 1 jam
3)      Jika baterai mobil menyimpan 100.000 c sampai berapa lama baterai itu mampu mencatu arus sebesar 40 A ?
4)      Lengkapilah tabel dibawah ini !


Kuat arus
Waktu
Muatan listrik
a.
5A
2 A
..................................
b.
40 Ma
25 Menit
..................................
c.
................................
4 s
123 c
d.
................................
5 menit
60 C
e.
10 A
..............................
2 c
f.
2 Ma
..............................
72 C

           


          

BAB X
ENERGI DAN DAYA

Standar Kompetensi   :  Memahami Konsep Kelistrikan dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
Kompetensi Dasar       :  Mendiskusikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehati-hari.

A.    Energi Listrik
Energi listrik merupakan aliran muatan listrik, untuk memindahkan atau menggunakan muatan tersebut di perlukan usaha, sedangkan usaha dapat ditimbulkan dengan perusahaan energi listrik.
Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk energi lainnya, sebagai salah satu bentuk energi, energi listrik dapat berubah bentuk beberapa perusahaan energi listrik menjadi energi bentuk lain-lain :
1.      Energi listrik menjadi energi cahaya
Contoh : lampu, TV, dll
2.      Energi listrik menjadi energi bunyi
Contoh : bel listrik, radio, dll
3.      Energi listrik menjadi energi gerak
Contoh : arloji, kipas angin, dll
4.      Energi listrik menjadi energi kalor
Contoh : sertika listrik, kompor listrik, solder, dll
5.      Energi Listrik menjadi energi kimia
Contoh : elektrolika air, mengecas aki dll.
Besarnya energi listrik yang berubah bentuk menjadi energi bentuk lain bergantung pada faktor-faktor :
Berikut :    1.  besarnya hambatan (R)
                  2.  besarnya arus yang mengalir (I)
                  3.  besarnya waktu (t)



Secara matematis dapat ditulis :
Ket :    w : energi listrik (j)
            R : hambatan (W)
            I : kuat arus (I)
            V : beda potensial (V)
            t : waktu (s)
 
W= (I.R).I.t
W = V
W =
 
Contoh setrika bertegangan 220 volt, dialiri arus 4 ampere, selama 15 menit. Berapa banyak energi yang dihasilkan?
Penyelesaian!
Dik :          V = 220 V
                  I = 4 A
                  t = 15 menit = 900 s
dit :            W...?
Jawab!       W = V x I x t
                       = 220 x 4 x 900
                       = 792.000 Joule
Untuk satuan energi, kadang-kadang digunakan satuan kalori. Besar satuan kalori adalah...
      1 kalori = 4,2 Joule
      1 Joule = 0,24 kalori
Bila menggunakan satuan kalori maka energi yang digunakan atau dihasilkan harus dikalikan dengan 0,24.

B.     Daya Listrik
Daya listrik adalah besar usaha yang dilakukan setiap satuan waktu atau kecepatan perubahan energi listrik menjadi energi bentuk lain.
Besarnya daya listrik ditentukan oleh tegangan dan arus listrik.
Secara matematis, daya listrik dirumuskan :
Ket.          P = daya listrik (watt)
                 R = hambatan (ohm)
                 t = waktu (sekon)
                 I = kuat arus (ampere)
                 W = energi (joule)

C.     Biaya Menggunakan Energi Listrik Oleh Konsumen
Energi listrik yang digunakan oleh konsumen disuplai oleh PLN untuk mengukur berapa banyak energi yang telah digunakan. PLN menggunakan KWH meter. 1 KWH adalah banyak energi yang digunakan oleh alat listrik yang memiliki daya satu kilowatt selama satu jam.
Contoh :    dalam sebuah rumah tangga terdapat 4 lampu 20 w, 2 lampu 60 w dan sebuah televisi. Setiap hari alat tersebut dinyalakan selama 4 jam. Berapa biaya yang harus dibayar selama 1 bulan (30 hari) jika harga per KWH Rp. 500,-
Jawab!       Daya total alat listrik
                  P = 4 x 20 + 2 x 60 + 1x 60
                     = 260 w
                  Waktu
                  t = 4 jam x 30 hari = 120 jam per bulan
                  W = P . t
                       = 260 x 120
                       = 312 WH
                       = 3,12 KWH
                  Biaya : 3,12 KWH x Rp. 500,- = Rp. 1560,-

D.    Penghematan Energi Listrik
Hal-hal yang dapat dilakukan untuk menghemat energi listrik adalah :
1.      Membatasi penggunaan energi listrik disaat beban puncak yaitu pukul 17.00 – 22.00.
2.       Menggunakan alat-alat listrik yang berdaya listrik rendah tetapi berkemampuan maksimal.
3.      Menggunakan energi listrik sesuai dengan kebutuhan.
4.      Menggunakan alat listrik sesuai dengan waktunya.
5.      Peralatan listrik yang sudah tidak digunakan lagi jangan dibiarkan terus menyala, tetapi harus cepat dimatikan.
Contoh :1) lampu bertuliskan 220 volt, dialiri arus 4 A selama 45 menit. Hitung :
a.       daya listrik
b.      energi listrik
Penyelesaian!
Dik :          V = 220 v
                  I = 4 A
                  t = 45 menit = 2700 sekon
dit :            a. P
                  b. W
Jawab!       P = V . I
                      = 220 x 4
                      = 880 watt
                  W = V . I . t
                       = 220 x 4 x 2700
                       = 2.376.000 joule.
 Contoh:2) pengeras suara 8 ohm dipasang pada tegangan 6 volt selama 4 sekon. Berapa daya listrik yang dikapai...?
Penyelesaian!
Dik :          R = 8 ohm
                  V = 6 v
Dit :           P =?
Jawab!      
                      

SOAL ENERGI DAN DAYA LISTRIK

1.      Dalam suatu alat listrik menghasilkan kalor 800 kalori dalam waktu 5 sekon. Apabila dihubungkan dengan beda potensial 20 v, hitung hambatan listrik tersebut.
2.      Berapa kalor yang dihasilkan pada sebuah komponen yang berhambatan 0,2 kW jika dihubungkan dengan tegangan 220 v selama 0,5 jam!
3.      Kompor listrik dihubungkan dengan tegangan 220 v selama 20 menit dan arus yang mengalir 2 A. Hitung energi yang dihasilkan?
4.     


Dari gambar di samping tentukan :
a.     Arus yang mengalir
b.     Energi yang dihasilkan selama 5 menit

 
 




5.      Sebuah elemen pemanas berhambatan 200 W, mengalir arus 5 A selama 5 menit.
Hitung :     a. Tegangan listrik
                  b. Energi yang dihasilkan
                  c. Daya listrik
6.      Sebuah lampu pijar dipasang pada tegangan 220 v, arus yang mengalir 0,25A. Berapakah energi cahaya yang dihasilkan selama 10 sekon.
7.      Untuk menank nasi diperlukan energi 300.000 joule. Jika pemanas digunakan dalam waktu 10 menit dan arus yang mengalir 4 A. Hitung tegangan yang dipakai.
8.      Alat listrik bertegangan 12 volt dialiri arus 4 A, jika energi yang dihasilkan 7200 joule, berapa lama lampu tersebut dialiri listrik?
9.      Ketel listrik berhambatan 5 ohm, energi yang dihasilkan 5400 joule selama 2 menit. Hitung kuat arus yang mengalir?
10.  Pemanas listrik berhambatan 6 ohm dicelupkan ke dalam air selam 10 menit, besar energi yang dihasilkan 14,4 KJ. Hitung besar tegangan yang digunakan.
11.  Lampu berdaya 125 watt, dipasang pada tegangan 250 volt. Hitung kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut.
12.  Sebuah televisi bertegangan 250 volt, dialiri arus 4A, hitung daya pesawat televisi tersebut.
13.  Kompor listrik bertegangna 250 volt. Jika daya kompor tersebut 5.000 watt, hitung hambatan yang terdapat pada kompor tersebut.
14.  Alat listrik berdaya 100watt, dipasang pada tegangan 220 v. Hitung hambatan dalam alat tersebut.
15.  Energi kalor yang dihasilkan oleh kompor listrik setiap 1,5 menit 1000 kalori. Hitung daya listriknya.
16.  Pada bulan Agustus, meteran di rumah Agung menunjukkan angka 5263. pada bulan September menjadi 5354. jika harga 1 KWH Rp. 500,-. Berapa biaya yang harus dibayar?
17.  Dalam sebuah rumah terdapat 2 lampu 40 watt, sebuah lampu 75 watt, sebuah lemari es 450 watt, dan sebuah solder listrik 200 watt. Semua alat tersebut digunakan 4 jam sehari. Jika harga perKWH Rp. 500,-. Berapa biaya yang harus dibayar dalam satu bulan (30 hari).
18.  Akbar merupakan seorang pelanggan PLN, di rumahnya terdapat 4 lampu, masing-masing 20 watt dipakai 6 jam sehari, satu setrika 100 watt dipakai 2 jam sehari. Berapa biaya yang harus dibayar sebulan jika harga per KWH Rp. 500,-.
19.  Di rumah Idham terdapat 4 lampu 60 watt, sebuah TV 65 watt, sebuah kipas angin 75 watt. Alat tersebut rata-rata dinyalakan 12 jam perhari. Jika tarif listrik Rp. 500,- per KWH. Hitung biaya yang harus dibayar Idham selama satu bulan.
20.  Di rumah Irma terdapat alat listrik sebagai berikut :
6 lampu 15 watt menyala 12 jam perhari
2 lampu 18 watt menyala 8 jam perhari
1 TV 100 watt  menyala 6 jam perhari
1 lemari es 125 watt menyala 24 jam perhari
1 setrika 250 watt menyala 2 jam perhari
1 mesin cuci 200 watt menyala 3 jam perhari
1 kipas angin 75 watt menyala 2 jam perhari
1 pompa air 125 watt menyala 5 jam perhari
Hitung biaya yang harus dibayar 1 bulan jika harga per KHW Rp. 500,-.



BAB XI
KEMAGNETAN

Standar Kompetensi   :  Memahami Konsep Kemagnetan dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
Kompetensi Dasar       :  Menyelidiki Gejala Kemagnetan Dan Cara Membuat Magnet

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemukan benda yang dapat menarik benda lain yang terbuat dari besi atau baja. Benda demikian disebut magnet. Berdasarkan sifat kemagnetan, benda terbagi 2 golongan, yaitu :
1.      Benda yang bersifat magnet
Logam dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dan logam tersebut dapat dibuat magnet logam yang dapat di tarik dengan kuat oleh magnet disebut ferro magnetik.  Misalnya : besi, baja, nikel.
2.      Benda yang bersifat non magnet
Bahan yang tidak dapat ditarik dengan kuat oleh magnet.  Bahan ini terbagi atas 2 macam, yaitu :
1)       Para magnetik yaitu logam yang dapat ditarik  dengan lemah oleh magnet dan bahan tersebut tidak dapat dibuat magnet, misalnya : Alumunium, Platina.
2)       Diamagnetik, yaitu logam yang tidak dapat di tarik atau ditolak oleh magnet dan bahan tersebut tidak dapat dibuat magnet. Misalnya: Seng, Emas, Dismut.
Berdasarkan asal magnet, terbagi atas 2 macam, yaitu :
1.      Magnet alam
Magnet yang terbentuk secara alami.
2.      Magnet buatan
Magnet yang dibuat oleh manusia.
Berdasarkan sifat kemagnetannya, terbagi atas 3 macam, yaitu :
1.      Magnet tetap (permanen)
2.      Magnet sementara (temporer)
3.      Magnet sisa (reminen)



A.    Kutub Magnet
Sebuah magnet dalam keadaan tergantung bebas akan menunjuk arah utara dan selatan bumi. Bagian magnet yang menunjuk arah utara disebut kutub utara dan bagian yang menunjuk arah selatan disebut kutub selatan. Sifat kutub magnet bila kutubnya sama berdekatan akan terjadi tolak menolak dan sebaliknya bila kutubnya berbeda berdekatan akan tarik menarik.

B.     Medan Magnet
Medan magnet adalah daerah atau ruangan di sekiar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet. Medan magnet dapat digambarkan sebagai garis gaya berupa garis lengkung yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan. Arah garis gaya magnet keluar dari kutub utara masuk ke kutub selatan.

C.    Cara Membuat Magnet
1.      Dengan cara menggosok
Besi atau baja yang digosok dengan magnet tetap ke satu arah saja secara berulang-ulang akan menghasilkan magnet yang bersifat tetap.
2.      Dengan cara induksi (imbas)
Besi yang didekatkan dengan magnet tetap maka besi akan menjadi magnet yang bersifat sementara.
3.      Dengan cara dialiri arus listrik
Besi yang dililitkan dengan kawat penghantar, kemudian dialiri arus listrik akan menghasilkan magnet yang bersifat sementara, jika arus dihilangkan sifat kemagnetanpun akan hilang.

D.    Menghilangkan Sifat Magnet
Sifat kemagnetan suatu magnet dapat hilang dengan cara :
1.      Dipukul-pukul
2.      Dibakar
3.      Dialiri arus bolak-balik
4.      Dijatuhkan



E.     Kemagnetan Bumi
Bumi merupakan sebuah magnet yang sangat besar, dengan kutub selatan magnet bumi berada di sekitar kutub utara bumi, dan kutub utara magnet bumi berada di sekitar kutub selatan bumi. Sudut antara arah kutub utara-selatan bumi dengan arah kutub utara-selatan magnet disebut sudut deklinasi. Besar sudut deklinasi pada suatu tempat tidak sama bergantung pada letak tempat tersebut.
Sudut yang dibentuk antara garis gaya magnet dengan bidang datar disebut sudut inklinasi. Sudut inklinasi terbesar di daerah kutub yaitu 900 dan sudut inklinasi yang terkecil di sekitar khatulistiwa yaitu 00.

F.     Medan Magnet Di Sekitar Kawat Berarus
Besarnya medan magnet di sekitar kawat berarus bergantung pada :
1.      Besarnya kuat arus yang mengalir pada penghantar.
2.      Jaraknya terhadap kawat penghantar.
Arah garis gaya dari medan magnet pada kawat penghantar yang berarus listrik dapat ditunjukkan dengan kaidah tangan kanan.
Jika sebuah kawat berarus listrik digenggam dengan tangan kanan dengan ibu jari tegak lurus genggaman, maka arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik dan arah genggaman menunjukkan arah garis gaya magnet.

G.    Medan Magnet Di Dalam Kumparan (Solenoida)
Medan magnet pada solenoida jauh lebih kuat dibandingkan dengan medan magnet pada kawat lurus. Jika arah arus sesuai dengan arah putaran jarum jam, berarti ujung solenoida yang dituju menjadi kutub utara, jika arah arus berlawanan dengan jarum jam, berarti ujung solenoida yang dituju menjadi kutub selatan.

H.    Elektromagnetik
Smagnet yang tercipta karena menggunakan arus listrik disebut elektromagnetik. Elektromagnetik adalah kumparan yang diisi dengan inti besi, kemudian dialiri arus listrik. Sehingga menimbulkan magnet yang kuat. Medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnetik dapat diperbesar dengan cara :
1.      Mengganti inti elektromagnetik dengan bahan lain yang bersifat magnet.
2.      Menambah jumlah lilitan pada kumparan.
3.      Memperbesar kuat arus listrik.
Alat-alat yang berupa berdasarkan elektromagnetik adalah :
-       Katrol magnet
-       Bel listrik
-       Pesawat telepon
-       Relai
-       Loudspeaker

I.       Gaya Lorentz
Menurut Lorentz penghantar berarus listrik dalam medan magnet akan mendapat gaya yang besarnya :
1.      Sebanding dengan kuat medan magnet.
2.      Sebanding dengan kuat arus.
3.      Sebanding dengan panjang kawat penghantar.
Secara matematis gaya Lorentz ditulis :
Ket. :       F = gaya lorentz (N)
                I = arus (A)
                B = kuat medan (Tesla)
                 = panjang kawat (m)
Contoh :    kawat panjangnya 50 m dialiri arus 2A, berada dalam medan magnet 60 Tesla. Hitung besar gaya lorentz!
Penyelesaian!
Dik :           = 50 m
                  I = 2A
                  B = 60 T
Dit :           F..?
Jawab!       F = B . I .
                     = 60 x 2 x 50
                     = 6.000 N

Alat-alat listrik yang menggunakan prinsip gaya lorentz adalah :
-       Katrol listrik
-       Galvano meter
-       Amphere meter
-       Voltmeter
-       Ohmmeter



SOAL KEMAGNETAN

1.      Gambarkan arah arus listrik dan arah medan magnet berdasarkan kaidah tangan kanan.
2.      Mengapa medan magnet pada solenoida lebih kuat dibandingkan medan magnet pada kawat lurus.
3.      Mengapa sebuah magnet akan hilang sifat kemagnetannya jika dipukul-pukul atau dibakar.
4.      Mengapa magnet yang digantung secara bebas cenderung menunjukkan arah utara dan selatan.
5.      Mengapa besi lunak lebih cocok untuk membuat elektromagnetik dibanding baja.
6.      Sebuah kawat penghantar terletak dalam medan magnet 200 Tesla, yang dialiri arus listrik sebesar 800 mA menghasilkan gaya lorentz 8000 N. Tentukan panjang kawat penghantar.
7.      Panjang kawat 200 cm, terletak dalam medan magnet 120 Tesla dialiri arus 5A. Hitung besar gaya lorentz.
8.      Gaya lorentz yang diterima kawat yang dipengaruhi medan magnet 100 Tesla adalah 560 N. Jika panjang kawat 10 m, hitung kuat arus pada kawat tersebut.
9.      Kawat panjangnya 80 m berada dalam medan magnet 20 Tesla. Jika arus yang mengalir 2A, hitung gaya lorentz yang timbul.
10.  Gaya lorentz yang timbul pada kawat 25m adalah 1000 N. Berapakah medan magnet yang mempengaruhi kawat tersebut jika arus yang mengalir 500 mA.



BAB XII
INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Standar Kompetensi   :  Memahami Konsep Induksi Elektromagetik Untuk Menjelaskan Prinsip Kerja Beberapa Alat Yang Memanfaatkan Prinsip Induksi Elektromagnetik
Kompetensi Dasar       :  Menjelaskan Hubungan Antara Pergerakan Garis Medan Magnet Dengan Terjadinya GGL Induksi

Arus listrik dapat menimbulkan gejala kemagnetan dan gejala kemagnetan dapat menimbulkan arus listrik. Hal inilah yang disebut induksi elektromagetik. Menurut Michael Faraday, pada saat kum,paran didekati kutub utara magnet, jarum Galvanometer menyimpang kekanan, tetapi jika magnet batang didiamkan di dalam kumparan, jarum Galvano meter tidak menyimpang dari kedudukan seimbangnya. Dan jika magnet dikeluarkan dari kumparan jarum Galvano meter menyimpang ke kiri. Arus listrik yang timbul karena pengaruh gerakan magnet batang disebut arus induksi. Arus listrik dapat timbul jika ada beda potensial. Beda potensial yang timbul pada ujung-ujung kumparan karena adanya gerakan magnet batang disebut gaya gerak listrik (GGL) induksi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi GGL induksi adalah :
1.      Jumlah lilitan pada kumparan.
2.      Kekuatan medan magnet.
3.      Kecepatan gerakan magnet di dalam kumparan.
4.      Inti besi dalam kumparan.

A.    Hukum Faraday
Misalkan jumlah gaya (f) yang melalui kumparan terdiri dari N lilitan dan dalam waktu Dt terjadi perubahan fluks sebesar Df, maka GGL yang terinduksi antara kedua ujung kumparan dapat dirumuskan :

f = dibaca Phi
SInd = GGL Induksi (v)
N = jumlah lilitan
Df = perubahan garis gaya / fluks (w)
Dt = selang waktu
Contoh :    untukmenghasilkan GGL yang besar, Neco membuat sebuah kumparan yang mempunyai 5000 lilitan. Mula-mula melingkupi garis gaya 2000 w setelah 10 sekon menjadi 8000 w. Hitung GGL induksi.
Penyelesaian!
Dik :          N = 5000 lilitan
                  Dt = 10 s
                  f1 = 2000 w
                  f2 = 8000 w
                  Df = f2 - f1 = 8000 – 2000
                       = 6000 w
Dit :           SInd ...........?
Jawab!      

B.     Generator / Dinamo
Generatos adalah alat atau mesin yang dapat mengolah energi kinetik (gerak) menjadi energi listrik. Pada generator bagian yang berputar adalah kumparan. Bagian ini disebut rotor sedangkan magnetnya diam, bagian ini disebut strator.
Generator terbagi atas 2 macam, yaitu :
  1. Generator arus bolak-balik (AC)
  2. Generator arus searah (DC)



C.    Transformator / Trafo
Transformator adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak-balik (AC). Pada transformator terdiri atas tegangan primer, tegangan sekunder, lilitan primer dan lilitan sekunder.
  1. Transformator Step Up
Merupakan transformator yang berfungsi menaikkan tegangan, ciri transformator ini adalah :
-       Jumlah lilitan primer lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah lilitan sekunder.
-       Tegangan primer lebih rendah dari tegangan sekunder.
-       Arus primer lebih besar dari arus sekunder.
  1. Transformator Step Down
Merupakan transformator yang berfungsi menurunkan tegangan. Ciri transformator jenis ini adalah :
-       Jumlah lilitan primer lebih banyak dari lilitan sekunder.
-       Tegangan primer lebih tinggi dari tegangan sekunder.
-       Arus primer lebih rendah dari arus sekunder.
Terdapat pengaruh secara langsung antara jumlah lilitan (primer dan sekunder), besaran tersebut diubah. Secara matematis hal tersebut dirumuskan :
Ket. :       NP = jumlah lilitan primer
                NS = jumlah lilitan sekunder
IP = arus primer
IS = arus sekunder
VP = tegangan primer
VS = tegangan sekunder
Transformator secara ideal adalah :
PP = daya primer
PS = daya sekunder



Contoh : transformator lilitan primernya 1500 dan lilitan sekundernya 5000. jika tegangan 100 v, berapa tegangan sekunder.
Penyelesaian!
Dik :          NP = 1500
                  NS = 5000
                  VP = 100 v
Dit :           VS ...?
Jawab!      
                 

D.    Efisiensi Transformator
Berdasarkan hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Pada transformator, energi yang keluar dari kumparan sekunder selalu lebih kecil dari energi yang terdapat pada kumparan primer. Hal ini disebabkan karena ada sebagian energi yang masuk transformator berubah menjadi bentuk lain misalnya kalor.
Persentase perbandingan antara energi yang keluar dari transformator dengan energi yang masuk pada transformator disebut efisiensi transformator atau eta.
Secara matematis efisiensi transformator dirumuskan :
                atau                
Ket. :      WS = energi sekunder
WP = Energi primer
Nilai efisiensi sebuah transformator selalu kurang dari 100%, semakin besar nilai efisiensi semakin baik transformator tersebut.
Contoh :    sebuah transformator daya kumparan primer dan sekundernya masing-masing 600 watt dan 400 watt. Hitung efisiensi transformator tersebut!
Penyelesaian !
Dik :          PP = 600 w
                  PS = 400 w
Dit :           h = ...?
Jawab!      




SOAL INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

1.      Trafo lilitan primer dan sekundernya masing-masing 600 dan 800 lilitan. Jika tegangan primernya 220 v. Hitung tegangan sekundernya.
2.      Tegangan primer 12 v, lilitan primernya 150 dan lilitan sekundernya 75. hitung tegangan sekundernya.
3.      Trafo tegangan primernya 220 v, dan tegangan sekundernya 12 v. Jika arus sekundernya 2A, hitung arus primernya.
4.      Dinamo mempunyai 480 lilitan, mula-mula melingkupi garis gaya 4000 weber, setelah 10 menit menjadi 16.000 weber. Berapa GGL induksi yang timbul.
5.      Dinamo mempunyai 60.000 lilitan, mula-mula melingkupi garis gaya 2000 weber setelah 10 sekon menjadi 12.000 weber. Hitung GGL induksinya.
6.      Sebuah kumparan menghasilkan GGL induksi -4 kV. Bila dalam waktu 5 menit terjadi perubahan fluksnya 5000 weber. Hitung jumlah lilitannya.
7.      Sebuah kumparan mempunyai 5000 lilitan. Mula-mula melingkupi garis gaya 4000 weber, setelah 10 sekon menjadi 12.000 weber. hitungGGL induksi yang timbul.
8.      Sebuah generator menimbulkan GGL induksi -120 kV, mula-mula melingkupi garis gaya 1500 weber, setelah 12 sekon menjadi 13.500 weber. Hitung jumlah lilitan kumparan pada generator itu.
9.      Sebuah kumparan berisi 12.000 lilitan menimbulkan GGL induksi sebesar -6 x 106 v. Jika mula-mula melingkupi 4000 weber, hitung garis gaya yang dilingkupi setelah 20 sekon.
10.  Sebuah generator memiliki 30.000 lilitan. Setelah digunakan selama 5 menit terjadi perubahan garis gaya sebesar 12.000 weber. Hitunglah :
a.       GGL induksi yang dihasilkan.
b.      Jika hambatan 200 ohm, berapa kuat arus yang dihasilkan.
c.       Berapa daya listrik yang dihasilkan.
11.  Sebuah trafo daya primernya 480 watt, daya sekundernya 360 watt. Hitung efisiensinya.
12.  Trafo memiliki efisiensi 80%, daya masuk 900 watt, kumparan primer 600 lilitan. Tegangan primer 120 v, kumparan sekunder 1800 lilitan. Hitung :
a.       Daya sekunder
b.      Kuat arus primer
c.       Tegangan sekunder
d.      Kuat arus sekunder
BAB XIII
TATA SURYA

Standar Kompetensi   :  Memahami System Tata Surya dan Proses Yang Terjadi Di Dalamnya
Kompetensi Dasar       :  Mendiskripsikan Karakteristik Sistem Tata Surya

A.    Tata Surya
Tata surya adalah susunan benda-benda langit yang terdiri dari matahari, planet-planet yang berputar mengelilingi matahari dan juga asteroid,  komet serta benda-benda langit lainnya.  Tata suraya merupakan anggota dari galaksi.  Galaksi adalah kelompok benda-benda langit yang terdiri atas milyaran bintang, matahari merupakan pusat dari tata surta.
1.      Planet
Planet adalah benda langit yang terdapat dalam anggota tata surya yang mengelilingi matahari pada suatu lintasan yang disebut orbit.  Dalam tata surya terdapat sembilan planet yang terbagi atas dua kelompok yaitu :
a.       Planet luar, yang terdiri dari :  Yupiter, Saturnur, Uranus, Neptunus, dan Pluto
b.      Planet dalam yang terdiri atas : Merkurius, Venus, Bumi dan Mars.
Arah gerak planet selama berevolusi dari barat ke timur, kecuali planet Venus dan Uranus yang arah geraknya dari timur ke barat.  Garis edar planet mengelilingi Matahari berbentuk elips.  Pusat orbitnya adalah matahari.  Titik orbit planet terdekat dengan matahari disebut perihelian dan titik terjauh dari matahari disebut aphelian.  Wkatu planet untuk melakukan satu putaran penuh pada porosnya disebut periode rotasi.

2.      Satelit
Satelit adalah benda langit yang selalu mengiringi planet.  Satelit sesalu berputar mengelilingi planet yang arah peredaran satelit sama dengan arah peredaran planet.

3.      Asteroid
Asteroid adalah benda yang kecil yang terdiri atas batu dan logam yang beredar mengelilingi matahari.  Letak orbit asteroid antara planet Mars dan Yupiter.



4.      Meteor, meteoroid, meteorit.
Meteoir adalah benda angkasa yang bergerak dengan cepat dan lintasannya tidak beraturan.  Meteori yang jatuh sampai ke bumi disebut meteorit.

5.      Komet
Komet adalah benda langit yang menyerupai bintang dan mempunyai ekor, bentuk cahayanya memanjang.

B.     Matahari Sebagai Bintang
Semua benda langit yang memancar cahaya sendiri disebut bintang.  Energi yang dipancarkan oleh matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan semua makhluk di bumi.  Matahari juga berpengaruh terhadap cuaca di bumi.  Perbedaan jumlah cahaya matahari yang diterima di beberapa kawasan di bumi menyebabkan terjadinya pergantian musim dan perbedaan suhu yang mengakibatkan terjadinya angin.
Matahari tersusun atas lapisan-lapisan tiap lapisan terdiri atas gas pijar yang mempunyai kecepatan yang berbeda-beda.  Lapisan tersebut adalah lnti, fotosfer, bromosfer, dan korona.

C.    Bumi
Bumi melakukan dua macam gerakan, yaitu :
1.      Revolusi yaitu gurak bumi mengelilingi matahari yang mamanya 365 hari, 6 jam 9 menit dan 10 sekon.  Akibat gerak revolusi bumi antara lain :
-       Perubahan lama siang dan malam
-       Pergantian musim
-       Tampak rasibintang yang berbeda setiap malam
-       Perhitungan tarikan 1 masehi
2.      Rotasi, yaitu gerak bumi mengitari matahari porosnya yang lamanya 23 jam, 56 menit 4,09 sekon.  Arah rotasi bumi dari barat ke timur.  Akibat gerak rotasi bumi antara lain :
-       Peredaran semua harian matahari
-       Pergantian siang dan malam
-       Perbedaan waktu di permukaan bumi
-       Perbedaan percepatan gravitasi bumi
-       Pembelokan arah mata angin
-       Pembelokan arus laut
D.    Gerhana
Gerhana adalah terhalangnya sinar matahari oleh bulan atau bumi secara bergantian.  Gerhana terbagi atas 2 macam, yaitu :
1.      Gerhana Bulan
Gerhana bulan adalah peristiwa terhalangnya sinar matahari yang menuju bulan oleh bumi.  Pada saat gerhana bulan kedudukan matahari bumi dan bulan berada dalam saut garis lurus.
2.      Gerhana Matahari
Gerhana matahari adalah peristiwa terhalangnya sinar matahari menuju bumi oleh bulan.  Pada saat gerhana untuk kedudukan, bulan dan bumi berada dalam satu garis lurus.

SOAL UNTUK TATA SURYA

  1. Jelaskan bunyi hukum Keppler I, II, dan III
  2. Jelaskan mengapa meteor yang memasuki atmosper bumi tampak berpijar
  3. Jelaskan peristiwa terjadinya gerhana matahari total
  4. Jelakan penyebab planet selalu berada dama orbitnya
  5. Mengapa bentuk bumi tidak bulat seperti bola, tetapi papat di bagian kutub dan mengembang di klahatulistiwa.
  6. Sebutkan spektrum cahaya matahari dari yang panjang gelombang, terpendek sampai yang terpanjang.
  7. Bagaimana kita dapat memberlakukan antara bintang dengan planet.
  8. Jika satu tahun sama dengan 365 hari,  kecepatan cahaya di udara 3 x 105 KM/S.  Berapakah jarak satu tahun cahaya.
  9. Jika  keliling bumi 4 x 104 km dan jarak bumi ke matahari 150 juta km. Jika pesawat mengangkasa mampu mengelilingi permukaan bumi dalam waktu 10 jam. Berapaka lama waktu yang dibutuhkan oleh pesawat tersebut untuk menempuh jarak bumi ke matahari dan kembali kebumi.
  10. Jelaskan peranan sinar matahari dalam kehidupan di bumi.


0 komentar:

Poskan Komentar