INDUKSI ELEKTROMAGNETIK (Materi IPA Kelas 9 SMP/MTs)
Posted by Emilia SP at Sunday, July 12, 2009
Penulis : SUKIS WARIYONO
kudaListrik dalam era industri merupakan keperluan yang sangat vital. Dengan adanya transformator, keperluan listrik pada tegangan yang sesuai dapat terpenuhi. Dahulu untuk membawa listrik diperlukan kuda. Kuda (pada gambar) sedang membawa pembangkit listrik untuk penerangan lapangan ski. Seandainya transformator belum ditemukan, berapa ekor kuda yang diperlukan untuk penerangan sebuah kota? Fenomena pemindahan listrik akan kamu pelajari pada bab ini. Pada bab ini kamu akan mempelajari pemanfaatan kemagnetan dalam produk teknologi.
:: Pretest ::
1. Bagaimanakah cara membuat elektromagnetik?
2. Apakah kegunaan galvanometer?
3. Berilah contoh alat yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik !
:: Kata-Kata Kunci ::
– arus induksi
– generator
– dinamo
– GGL induksi
– efisiensi transformator
– transformator
– fluks magnetik
– transmisi daya listrik
Adakah pusat pembangkit listrik di dekat rumahmu? Pembangkit listrik biasanya terletak jauh dari permukiman penduduk. Untuk membawa energi listrik, atau lebih dikenal transmisi daya listrik, diperlukan kabel yang sangat panjang. Kabel yang demikian dapat menurunkan tegangan. Karena itu diperlukan alat yang dapat menaikkan kembali tegangan sesuai keperluan. Pernahkah kamu melihat tabung berwarna biru yang dipasang pada tiang listrik? Alat tersebut adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan. Bagaimanakah cara menaikkan dan menurunkan tegangan listrik? Untuk memahami hal ini pelajari uraian berikut
A. GGL INDUKSIKetika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Sama halnya ketika magnet batang masuk ke kumparan. pada saat magnet keluar garis gaya dalam kumparan berkurang. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat menambah garis gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu merupakan kutub selatan, sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan Gambar 12.1.b.
Ketika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet di dalam kumparan tidak terjadi perubahan (tetap).
Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan jarum galvanometer tidak bergerak. Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan terjadi perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik).
GGL yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan disebut GGL induksi. Arus listrik yang ditimbulkan GGL induksi disebut arus induksi. Peristiwa timbulnya GGL induksi dan arus induksi akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut induksi elektromagnetik. Coba sebutkan bagaimana cara memperlakukan magnet dan kumparan agar timbul GGL induksi?
2. Faktor yang Memengaruhi Besar GGL Induksi Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan sudut jarum galvanometer. Jika sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar.
Bagaimanakah cara memperbesar GGL induksi? Ada tiga faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu : a. kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), b. jumlah lilitan, c. medan magnet
Latihan
1. Apakah penyebab terjadinya GGL induksi? 2. Mengapa magnet yang diam di dalam kumparan tidak menimbulkan GGL induksi? 3. Apakah perubahan bentuk energi yang terjadi pada peristiwa induksi elektromagnetik? 4. Sebutkan tiga cara memperbesar arus induksi.
B. PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK
Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan magnet. Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan. Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi pada kumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itu menyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-menerus dengan pola yang berulang secara periodik
1. Generator Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan generator DC memutar kumparan di dalam medan magnet tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arus searah.
Ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi generator DC dengan cara mengganti cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah generator AC kumparan berputar di antara kutub- kutub yang tak sejenis dari dua magnet yang saling berhadapan. Kedua kutub magnet akan menimbulkan medan magnet. Kedua ujung kumparan dihubungkan dengan sikat karbon yang terdapat pada setiap cincin. Kumparan merupakan bagian generator yang berputar (bergerak) disebut rotor. Magnet tetap merupakan bagian generator yang tidak bergerak disebut stator.
Bagaimanakah generator bekerja? Ketika kumparan sejajar dengan arah medan magnet (membentuk sudut 0 derajat), belum terjadi arus listrik dan tidak terjadi GGL induksi (perhatikan Gambar 12.2). Pada saat kumparan berputar perlahan-lahan, arus dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudut 90 derajat. Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet.
Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus dan GGL makin berkurang. Ketika kumparan mem bentuk sudut 180 derajat kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet, maka GGL induksi dan arus induksi menjadi nol.gb122

2. Dinamo Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stato


C. TRANSFORMATOR
Di rumah mungkin kamu pernah dihadapkan persoalan tegangan listrik, ketika kamu akan menghidupkan radio yang memerlukan tegangan 6 V atau 12 V. Padahal tegangan listrik yang disediakan PLN 220 V. Bahkan generator pembangkit listrik menghasilkan tegangan listrik yang sangat tinggi mencapai hingga puluhan ribu volt. Kenyataannya sampai di rumah tegangan listrik tinggal 220 V. Bagaimanakah cara mengubah tegangan listrik? Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan AC disebut transformator (trafo). Trafo memiliki dua terminal, yaitu terminal input dan terminal output. Terminal input terdapat pada kumparan primer.
Terminal output terdapat pada kumparan sekunder. Tegangan listrik yang akan diubah dihubungkan dengan terminal input. Adapun, hasil pengubahan tegangan diperoleh pada terminal output.
Prinsip kerja transformator menerapkan peristiwa induksi elektromagnetik. Jika pada kumparan primer dialiri arus AC, inti besi yang dililiti kumparan akan menjadi magnet (elektromagnet). Karena arus AC, pada elektromagnet selalu terjadi perubahan garis gaya magnet. Perubahan garis gaya tersebut akan bergeser ke kumparan sekunder. Dengan demikian, pada kumparan sekunder juga terjadi perubahan garis gaya magnet.
Hal itulah yang menimbulkan GGL induksi pada kumparan sekunder. Adapun, arus induksi yang dihasilkan adalah arus AC yang besarnya sesuai dengan jumlah lilitan sekunder. gb125

Bagian utama transformator ada tiga, yaitu inti besi yang berlapis-lapis, kumparan primer, dan kumparan sekunder. Kumparan primer yang dihubungkan dengan PLN sebagai tegangan masukan (input) yang akan dinaikkan atau diturunkan. Kumparan sekunder dihubungkan dengan beban sebagai tegangan keluaran (output).
1. Macam-Macam Transformator
Apabila tegangan terminal output lebih besar daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penaik tegangan. Sebaliknya apabila tegangan terminal output lebih kecil daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penurun tegangan. Dengan demikian, transformator (trafo) dibedakan menjadi dua, yaitu trafo step up dan trafo step down.
Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan gb1271A

Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder,
b. tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.
Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder,
b. tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.
2. Transformator Ideal
Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan

Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder.
Hubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan

Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus :

Dalam hal ini faktor (V × I) adalah daya (P) transformator.
Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai:

Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut:

Dengan:
Vp = tegangan primer (tegangan input = Vi ) dengan satuan volt (V)
Vs = tegangan sekunder (tegangan output = Vo) dengan satuan volt (V)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Ip = kuat arus primer (kuat arus input = Ii) dengan satuan ampere (A)
Is = kuat arus sekunder (kuat arus output = Io) dengan satuan ampere (A)
LATIHAN
1. Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjaDI 120 V. Hitunglah:
a. kuat arus primer jika kuat arus sekunder 0,6 A,
b. jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300.

2. Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah:
a. tegangan pada kumparan sekunder,
b. kuat arus pada kumparan sekunder.

3. Efisiensi Transformator
Di bagian sebelumnya kamu sudah mempelajari transformator atau trafo yang ideal. Namun, pada kenyataannya trafo tidak pernah ideal. Jika trafo digunakan, selalu timbul energi kalor. Dengan demikian, energi listrik yang masuk pada kumparan primer selalu lebih besar daripada energi yang keluar pada kumparan sekunder. Akibatnya, daya primer lebih besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik pada sebuah trafo ditentukan oleh besarnya efisiensi trafo. Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen disebut efisiensi trafo. Efisiensi trafo dinyatakan dengan η . Besar efisiensi trafo dapat dirumuskan sebagai berikut:

LATIHAN
1. Sebuah trafo arus primer dan sekundernya masing-masing 0,8 A dan 0,5 A. Jika jumlah
lilitan primer dan sekunder masing-masing 1000 dan 800, berapakah efisiensi trafo?

2. Efisiensi sebuah trafo 60%. Jika energi listrik yang dikeluarkan 300 J, berapakah energi listrik yang masuk trafo?


SOAL LATIHAN
1. Tegangan primer dan sekunder sebuah trafo masing-masing 10 V dan 200 V. Jika jumlah lilitan sekunder 6.000, berapakah jumlah lilitan primer?
2. Sebuah trafo step down digunakan untuk mengubah tegangan AC dari 220 V menjadi 20 V. Berapakah:
a. perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder;
b. jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 100?
3. Manakah yang lebih bagus kualitasnya trafo A efisiensinya 85% dan trafo B yang efisiensinya 90%? Mengapa? Coba jelaskan.
4. Penggunaan Transformator
Banyak peralatan listrik di rumah yang menggunakan transformator step down. Trafo tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik PLN yang besarnya 220 V menjadi tegangan lebih rendah sesuai dengan kebutuhan. Sebelum masuk rangkaian elektronik pada alat, tegangan 220 V dari PLN dihubungkan dengan trafo step down terlebih dahulu untuk diturunkan. Misalnya kebutuhan peralatan listrik 25 V. Jika alat itu langsung dihubungkan dengan PLN, alat itu akan rusak atau terbakar. Namun, apabila alat itu dipasang trafo step down yang mampu mengubah tegangan 220 V menjadi 25 V, alat itu akan terhindar dari kerusakan. Ada beberapa alat yang menggunakan transformator antara lain catu daya, adaptor, dan transmisi daya listrik jarak jauh.
a. Power supply (catu daya)

Catu daya merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan AC yang rendah. Catu daya menggunakan trafo step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan 220 V menjadi beberapa tegangan AC yang besarnya antara 2 V sampai 12 V
b. Adaptor (penyearah arus)
Adaptor terdiri atas trafo step down dan rangkaian penyearah arus listrik yang berupa diode. Adaptor merupakan catu daya yang ditambah dengagb129n penyearah arus. Fungsi pen

c. Transmisi daya listrik jarak jauh
Pembangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukiman penduduk. Proses pengiriman daya listrik kepada pelanggan listrik (konsumen) yang jaraknya jauh disebut transmisi daya listrik jarak jauh. Untuk menyalurkan energi listrik ke konsumen yang jauh, tegangan yang dihasilkan generator pembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribu volt. Untuk itu, diperlukan trafo step up.
Tegangan tinggi ditransmisikan melalui kabel jaringan listrik yang panjang menuju konsumen. Sebelum masuk ke rumah-rumah penduduk tegangan diturunkan menggunakan trafo step down hingga menghasilkan 220 V. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan besar dan arus yang kecil. Dengan cara itu akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah.

SOAL LATIHAN
1. Apakah perbedaan antara catu daya dengan adaptor?
2. Mengapa transmisi daya listrik jarak jauh menggunakan trafo?
RANGKUMAN
1. Menurut Faraday, adanya perubahan medan magnet pada suatu kumparan dapat menimbulkan gaya gerak listrik.
2. Besar GGL induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu
a. kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet,
b. jumlah lilitan,
c. kuat medan magnet.
3. Arah arus induksi dalam kumparan selalu sedemikian rupa sehingga menghasilkan medan magnet yang menentang sebab-sebab yang menimbulkannya.
4. Induksi elektromagnetik diterapkan pada: generator, dinamo, dan trafo.
5. Fungsi generator atau dinamo adalah untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
6. Fungsi transformator atau trafo adalah menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Untuk menaikkan tegangan listrik digunakan trafo step-up, sedangkan untuk menurunkan tegangan listrik digunakan trafo step-down.
7. Pada transformator ideal berlaku rumus

8. Untuk transformator yang tidak ideal berlaku rumus efisiensi

9. Transformator digunakan pada catu daya, adaptor, dan instalasi transmisi daya listrik jarak jauh
10. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan yang besar dan arus yang kecil. Dengan cara ini akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah.
KEMAGNETAN (Materi IPA Kelas 9 SMP/MTs)
Januari 4, 2009
Sumber : ILMU ALAM SEKITAR
Penulis : Sukis Wariyono

KEMAGNETAN BAHAN
Kita dapat menggolongkan benda
berdasarkan sifatnya. Pernahkah kamu melihat benda yang dapat menarik
benda logam lain? Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada
di dekatnya disebut kemagnetan. Berdasarkan kemampuan benda
menarik benda lain dibedakan menjadi dua, yaitu benda magnet dan benda
bukan magnet. Namun, tidak semua benda
yang berada di dekat magnet dapat ditarik. Benda yang dapat ditarik
magnet disebut benda magnetik. Benda yang tidak dapat ditarik
magnet disebut benda nonmagnetik.
Benda yang dapat ditarik magnet ada yang
dapat ditarik kuat, dan ada yang ditarik secara lemah.
Oleh karena itu, benda 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. Benda itu ada yang mudah dan ada yang
sulit dijadikan magnet. Baja sulit untuk dibuat magnet, tetapi
setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh
karena itu, baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet
permanen). Besi mudah untuk dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi
magnet sifat kemagnetannya mudah hilang. Oleh karena itu, besi
digunakan untuk membuat magnet sementara. 
Setiap benda magnetik pada dasarnya
terdiri magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer. Cobalah
mengingat kembali teori partikel zat di kelas VII. rinsip membuat magnet
adalah mengubah susunan magnet elementer yang tidak beraturan menjadi
searah dan teratur. Ada tiga cara membuat magnet, yaitu menggosok,
induksi, dan arus listrik.


1. Membuat
Magnet dengan Cara Menggosok
![]() |
Besi yang semula tidak bersifat
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.
2. Membuat
Magnet dengan Cara Induksi

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 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.
Setelah kita dapat membuat magnet
tentu saja ingin menyimpannya. Agar sifat kemagnetan sebuah magnet
dapat tahan lama, maka dalam menyimpan magnet diperlukan angker
(sepotong besi) yang dipasang pada kutub magnet. Pemasangan angker
bertu- juan untuk mengarahkan magnet elementer hingga membentuk rantai
tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan dua angker
yang dihubungkan dengan dua kutub magnet yang berlawanan. Jika berupa
magnet U untuk menyimpan diperlukan satu angker yang dihubungkan pada
kedua kutubnya.
Kita sudah mengetahui benda
magnetik dapat dijadikan magnet. Sebaliknya magnet juga dapat
dihilangkan kemagnetannya. Bagaimana caranya? Sebuah magnet akan
hilang sifat kemagnetannya jika magnet dipanaskan, dipukul-pukul, dan
dialiri arus listrik bolak-balik. Magnet yang mengalami pemanasan
dan pemukulan akan menyebabkan perubahan susunan magnet
elementernya. Akibat pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi
tidak teratur dan tidak searah. Penggunaan arus AC menyebabkan arah arus
listrik yang selalu berubah-ubah. Perubahan arah arus listrik
memengaruhi letak dan arah magnet elementer. Apabila letak dan arah
magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.
Latihan !


1. Apakah yang terjadi pada besi dan
baja apabila arah gosokan ujung magnet tetap arahnya bolak-balik ?
2. Mengapa jika kaca digosok
dengan magnet tetap, berapapun lamanya gosokan kaca tidak dapat
menjadi magnet?
3. Mengapa magnet yang dibakar
akan hilang sifat kemagnetannya?
KUTUB MAGNET


Untuk mengetahui interaksi antarkutub
dua magnet, cobalah melakukan kegiatan berikut secara
berkelompok. Sebelumnya, bentuklah satu kelompok yang terdiri 4
siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.
Tujuan: Mengetahui
interaksi antarkutub
Alat dan Bahan:
- Magnet batang alnico
- Benang
- Spidol
- Statif
- benang
- magnet
- magnet kertas
Cara Kerja:
1. Ikatlah sebuah magnet batang di
tengah-tengahnya dan gantungkan pada statif.
2. Setelah dalam keadaan seimbang,
dekati kutub magnet dengan kutub sejenis magnet yang lain.

3. Amatilah keadaan magnet.
4. Ulangi cara kerja nomor 2-3,
tetapi menggunakan kutub magnet yang berlawanan jenis.
Pertanyaan:
1. Apa yang terjadi jika dua kutub
sejenis berinteraksi atau berdekatan?
2. Apa yang terjadi jika dua kutub
berlawanan jenis berinteraksi?
3. Nyatakan kesimpulan kelompokmu di
buku kerjamu.
Kamu sudah melakukan kegiatan berupa
menginteraksikan dua magnet; jika kutubnya senama akan saling menolak
tetapi jika kutubnya berbeda akan saling menarik. Pada saat dua
magnet terpisah jarak yang jauh, belum terasa adanya gaya tarik atau
gaya tolak. Makin dekat kedua magnet, makin terasa kuat gaya tarik atau
gaya tolaknya.
Jika di sekitar magnet batang diletakkan
benda-benda mag- netik, benda-benda itu akan ditarik oleh magnet. Makin
dekat dengan magnet, gaya tarik yang dialami benda makin kuat. Makin
jauh dari magnet makin kecil gaya tarik yang dialami benda. Ruang di
sekitar magnet yang masih terdapat pengaruh gaya tarik magnet
disebut medan magnet. Pada tempat tertentu benda tidak mendapat penga-
ruh gaya tarik magnet. Benda yang demikian dikatakan berada di luar
medan magnet. Medan magnet tidak dapat dilihat dengan mata.
Namun, keberadaan dan polanya dapat ditunjukkan.
Garis-garis yang menggambarkan
pola medan magnet di- sebut garis-garis gaya magnet. Garis-garis
gaya magnet tidak pernah berpotongan satu sama lainnya.
Garis-garis gaya magnet keluar dari kutub utara, masuk (menuju) ke
kutub selatan. Makin banyak jumlah garis-garis gaya magnet makin
besar kuat medan magnet yang dihasilkan. Apapun bentuknya sebuah
magnet memiliki medan magnet yang digambar berupa garis lengkung.

Dua kutub magnet yang tidak sejenis
saling berdekatan pola medan magnetnya juga berupa garis lengkung
yang keluar dari kutub utara magnet menuju kutub selatan magnet.
Bagaimanakah kerapatan pola medan magnet dua kutub magnet yang makin
berdekatan?
Pada dua kutub magnet yang tak
sejenis, garis-garis gaya magnetnya keluar dari kutub utara dan
masuk ke kutub selatan magnet lain. Itulah sebabnya dua kutub magnet
yang tidak sejenis saling tarik-menarik.
Pada dua kutub magnet yang sejenis,
garis-garis gaya magnet yang keluar dari kutub utara masing-masing
cenderung saling menolak. Mengapa? Karena arah garis gaya berlawanan,
terjadilah tolak-menolak antara garis-garis gaya yang keluar
kedua kutub utara magnet. Hal itulah yang menyebabkan dua kutub yang
sejenis saling menolak.

Latihan
1. Apakah perbedaan antara kutub
utara dan kutub selatan sebuah magnet?
2. Sebutkan dua sifat-sifat kutub
magnet yang saling berdekatan.
3. Apakah yang dimaksud medan magnet?
4. Bagaimanakah pengaruh jumlah
garis gaya magnet terhadap kekuatan magnet?
KEMAGNETAN BUMI
1. Bumi
Sebagai Magnet
Kamu sudah mengetahui sebuah
magnet batang yang tergantung bebas akan menunjuk arah
tertentu. Pada bagian ini, kamu akan mengetahui mengapa magnet
bersikap seperti itu. Pada umumnya sebuah magnet terbuat dari
bahan besi dan nikel. Keduanya memiliki sifat kemagnetan karena
tersusun oleh magnet- magnet elementer. Batuan-batuan pembentuk bumi
juga mengan- dung magnet elementer. Bumi dipandang sebagai
sebuah magnet batang yang besar yang membujur dari utara ke selatan
bumi. Mag- net bumi memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan selatan.
Kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi. Adapun
kutub selatan magnet bumi terletak di sekitar kutub utara bumi.
Magnet bumi memiliki medan magnet yang dapat memengaruhi jarum
kompas dan magnet batang yang tergantung bebas.
Medan magnet bumi digambarkan
dengan garis-garis leng- kung yang berasal dari kutub selatan bumi
menuju kutub utara bumi. Magnet bumi tidak tepat menunjuk arah
utara-selatan geografis. Penyimpangan magnet bumi ini akan
menghasilkan garis-garis gaya magnet bumi yang menyimpang terhadap
arah utara-selatan geografis. Adakah pengaruh penyimpangan magnet
bumi terhadap jarum kompas?

2. Deklinasi
dan Inklinasi
Ambillah sebuah kompas dan letakkan di
atas meja dengan penunjuk utara (N) tepat menunjuk arah utara. Amatilah
kutub utara jarum kompas. Apakah kutub utara jarum kompas tepat
menunjuk arah utara (N)? Berapakah sudut yang dibentuk antara kutub
utara jarum kompas dengan arah utara (N)?

Jika kita perhatikan kutub utara jarum
kompas dalam keadaan setimbang tidak tepat menunjuk arah utara dengan
tepat. Penyim- pangan jarum kompas itu terjadi karena letak kutub-kutub
magnet bumi tidak tepat berada di kutub-kutub bumi, tetapi menyimpang
terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan garis-garis gaya magnet
bumi mengalami penyimpangan terhadap arah utara-selatan bumi.
Akibatnya penyimpangan kutub utara jarum kompas akan membentuk
sudut terhadap arah utara-selatan bumi (geografis). Sudut yang
dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan arah utara-selatan
geografis disebut deklinasi (Gambar 11.15). Pernahkah kamu
memerhatikan mengapa kedudukan jarum kompas tidak mendatar. Penyimpangan
jarum kompas itu terjadi ka- rena garis-garis gaya magnet bumi tidak
sejajar dengan permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub
utara jarum kompas me- nyimpang naik atau turun terhadap permukaan bumi.
Penyimpangan kutub utara jarum kompas akan membentuk sudut terhadap
bidang datar permukaan bumi. Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum
kompas dengan bidang datar disebut inklinasi (Gambar 11.16).
Alat yang digunakan untuk menentukan besar inklinasi disebut inklinator.
MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK
Tujuan belajarmu adalah dapat:
menjelaskan sifat medan magnet di
sekitar kawat berarus listrik.
Arah penyimpangan magnet
jarum kompas ketika berada di sekitar arus listrik dapat diterang-
kan sebagai berikut.
Anggaplah arus listrik terletak di
antara telapak tangan kanan dan magnet jarum kompas. Jika arus
listrik searah dengan keempat jari, kutub utara magnet jarum
akan me- nyimpang sesuai ibu jari. Cara penentuan arah sim- pangan
magnet jarum kom- pas demikian disebutkai- dah telapak tangan kanan.
Medan magnet di sekitar kawat
berarus listrik ditemukan secara tidak sengaja oleh Hans Christian
Oersted (1770-1851), ke- tika akan memberikan kuliah bagi mahasiswa.
Oersted menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik magnet jarum
kompas akan bergerak (menyimpang). Penyimpangan magnet jarum kompas akan
makin besar jika kuat arus listrik yang mengalir melalui kawat
diperbesar. Arah penyimpangan jarum kompas bergantung arah arus listrik
yang mengalir dalam kawat.
Gejala itu terjadi jika kawat dialiri
arus listrik. Jika kawat tidak dialiri arus listrik, medan magnet tidak
terjadi sehingga magnet jarum kompas tidak bereaksi.
Perubahan arah arus listrik
ternyata juga memengaruhi perubahan arah penyimpangan jarum
kompas. Perubahan jarum kompas menunjukkan perubahan arah medan
magnet.
Bagaimanakah menentukan arah medan
magnet di sekitar penghantar berarus listrik?
Jika arah arus listrik mengalir sejajar
dengan jarum kompas dari kutub selatan menuju kutub utara, kutub utara
jarum kompas menyimpang berlawanan dengan arah putaran jarum jam.
Jika arah arus listrik mengalir sejajar
dengan jarum kompas dari kutub utara menuju kutub selatan, kutub utara
jarum kompas menyimpang searah dengan arah putaran jarum jam.

1. Pola Medan
Magnet di Sekitar Arus Listrik
Gejala penyimpangan magnet jarum di
sekitar arus listrik membuktikan bahwa arus listrik dapat
menghasilkan medan magnet.
Arah medan magnet yang ditimbulkan arus
listrik dapat diterangkan melalui aturan atau kaidah berikut. Anggaplah
suatu peng- hantar berarus listrik digenggam tangan kanan. Perhatikan
Gambar
11.18. Jika arus listrik searah ibu
jari, arah medan magnet yang timbul searah keempat jari yang
menggenggam. Kaidah yang demikian disebut kaidah tangan kanan
menggenggam.
Tugas Individu !

Rancanglah suatu kegiatan untuk
membuktikan adanya medan magnet di sekitar penghantar berarus
listrik. Peralatan yang tersedia antara lain serbuk besi,
penghantar, kertas, dan baterai. Gambarlah sketsa model kegiatanmu.
2. Solenoida
Pada uraian sebelumnya kamu sudah
mempelajari medan magnet yang timbul
pada penghantar lurus. Bagaimana
jika peng- hantarnya melingkar dengan jumlah banyak? Sebuah
penghantar melingkar jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan
listrik seperti Gambar 11.19. Penghantar melingkar yang berbentuk
kumparan panjang disebut solenoida. Medan magnet yang ditimbulkan oleh
solenoida akan lebih besar daripada yang ditimbulkan oleh sebuah
penghantar melingkar, apalagi oleh sebuah penghantar lurus.
Tahukah kamu mengapa demikian?

Jika solenoida dialiri arus listrik
maka akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan
solenoida berarus listrik bergantung pada kuat arus listrik dan
banyaknya kumparan. Garis-garis gaya magnet pada solenoida merupakan
gabungan dari garis-garis gaya magnet dari kawat melingkar. Gabungan itu
akan menghasilkan medan magnet yang sama dengan medan magnet
sebuah magnet batang yang panjang. Kumparan seolah-olah
mempunyai dua kutub, yaitu ujung yang satu merupakan kutub utara
dan ujung kumparan yang lain merupakan kutub selatan.
Latihan !
1. Apakah pengaruh arah arus
listrik terhadap arah medan magnet?
2. Bagaimanakah pola medan magnet dari
kawat berarus listrik?
3. Di manakah titik yang memiliki
medan magnet paling kuat pada kawat me lingkar berarus listrik?
4. Tentukan letak kutub utara dan
selatan

ELEKTROMAGNET
Tujuan belajarmu adalah dapat:
menjelaskan cara kerja
elektromagnet dan penerapannya dalam bebera- pa teknologi.
Masih ingatkah kamu cara membuat magnet
menggunakan arus listrik? Di bagian ini kamu akan lebih mendalami
tentang magnet listrik tersebut. Magnet listrik atau
elektromagnet sangat erat hubungannya dengan solenoida.
Medan magnet yang dihasilkan oleh
solenoida berarus listrik tidak terlalu kuat. Agar medan magnet yang
dihasilkan solenoida berarus listrik bertambah kuat, maka di dalamnya
harus dimasukkan inti besi lunak. Besi lunak merupakan besi yang tidak
dapat dibuat menjadi magnet tetap. Solenoida berarus listrik dan
dilengkapi de- ngan besi lunak itulah yang dikenal sebagai
elektromagnet.
1. Faktor
yang Memengaruhi Kekuatan Elektromagnet
Apakah yang memengaruhi besar medan
magnet yang dihasilkan elektromagnet? Sebuah elektromagnet terdiri
atas tiga unsur penting, yaitu jumlah lilitan, kuat arus, dan inti besi.
Makin banyak lilitan dan makin besar
arus listrik yang mengalir, makin besar medan magnet yang dihasilkan.
Selain itu medan magnet yang dihasilkan elektromagnet juga tergantung
pada inti besi yang digunakan. Makin besar (panjang) inti besi yang
berada dalam solenoida, makin besar medan magnet yang dihasilkan
elektromagnet. Jadi kemagnetan sebuah elektromagnet bergantung besar
kuat arus yang mengalir, jumlah lilitan, dan besar inti besi
yang digunakan.
Elektromagnet menghasilkan medan magnet
yang sama dengan medan magnet sebuah magnet batang yang panjang.
Elektromagnet juga mempunyai dua kutub yaitu ujung yang satu merupakan
kutub utara dan ujung kumparan yang lain merupakan kutub selatan.
Dibandingkan magnet biasa, elektromagnet
banyak mempu- nyai keunggulan. Karena itulah elektromagnet banyak
digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa keunggulan
elektromagnet antara lain sebagai berikut.
a. Kemagnetannya dapat diubah-ubah
dari mulai yang kecil sampai yang besar dengan cara mengubah salah satu
atau ketiga dari kuat arus listrik, jumlah lilitan dan ukuran inti besi.
b. Sifat kemagnetannya mudah
ditimbulkan dan dihilangkan dengan cara memutus dan menghubungkan
arus listrik meng- gunakan sakelar.
c . Dapat dibuat berbagai bentuk dan
ukuran sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki.
d. Letak kutubnya dapat diubah-ubah
dengan cara mengubah arah arus listrik.
Kekuatan elektromagnet akan
bertambah, jika:
a. arus yang melalui
kumparan bertambah,
b. jumlah lilitan
diperbanyak,
c.
memperbesar/memperpanjang inti besi.
Latihan
1. Apakah yang dimaksud elektromagnet?
2. Sebutkan tiga cara memperbesar
medan magnet yang dihasilkan elektromagnet.
2. Kegunaan
Elektromagnet
Beberapa peralatan sehari-hari yang
menggunakan elektromagnet antara lain seperti berikut.
a. Bel
listrik
Bel listrik terdiri atas dua
elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan pada arah yang
berlawanan (perhatikan Gambar11.21).
Apabila sakelar ditekan, arus
listrik akan mengalir melalui solenoida. Teras besi akan menjadi magnet
dan menarik kepingan besi lentur dan pengetuk akan memukul bel
(lonceng) menghasilkan bunyi. Tarikan kepingan besi lentur oleh
elektromagnet akan me- misahkan titik sentuh dan sekrup pengatur yang
berfungsi sebagai interuptor. Arus listrik akan putus dan teras
besi hilang kemag- netannya. Kepingan besi lentur akan kembali ke
kedudukan semula. Teras besi akan menjadi magnet dan menarik kepingan
besi lentur dan pengetuk akan memukul bel (lonceng) menghasilkan
bunyi kembali. Proses ini berulang-ulang sangat cepat dan bunyi lonceng
terus terdengar.

b. Relai
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk
menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar pada
rangkaian lain dengan menggunakan arus listrik yang kecil. Ketika
sakelar S ditutup arus listrik kecil mengalir pada kumparan. Teras
besi akan menjadi magnet (elektromagnet) dan menarik kepingan
besi lentur. Titik sentuh C akan tertutup, menyebabkan rangkaian
lain yang mem- bawa arus besar akan tersambung. Apabila sakelar S
dibuka, teras besi hilang kemagnetannya, keping besi lentur kembali ke
kedudukan semula. Titik sentuh C terbuka dan rangkaian listrik lain
terputus.
c. Telepon
Telepon terdiri dari dua bagian
yaitu bagian pengirim (mikrofon) dan bagian penerima
(telepon). Prinsip kerja bagian mikrofon adalah mengubah
gelombang suara menjadi getaran- getaran listrik. Pada bagian
pengirim ketika seseorang berbicara akan menggetarkan diafragma
aluminium. Serbuk-serbuk karbon yang terdapat pada mikrofon akan
tertekan dan menyebabkan hambatan serbuk karbon mengecil. Getaran
yang berupa sinyal listrik akan mengalir melalui rangkaian listrik.
Prinsip kerja bagian telepon adalah
mengubah sinyal listrik menjadi gelombang bunyi. Sinyal listrik yang
dihasilkan mikrofon diterima oleh pesawat telepon. Apabila sinyal
listrik berubah-ubah mengalir pada kumparan, teras besi akan
menjadi elektromagnet yang kekuatannya berubah-ubah (perhatikan Gambar
11.23). Dia- fragma besi lentur di hadapan elektromagnet akan
ditarik dengan gaya yang berubah-ubah. Hal ini menyebabkan diafragma
bergetar. Getaran diafragma memengaruhi udara di hadapannya,
sehingga udara akan dimampatkan dan direnggangkan. Tekanan bunyi yang
dihasilkan sesuai dengan tekanan bunyi yang dikirim melalui mi- krofon.
d. Katrol
Listrik
Elektromagnet yang besar digunakan
untuk mengangkat sampah logam yang tidak terpakai. Apabila arus
dihidupkan katrol listrik akan menarik sampah besi dan memindahkan ke
tempat yang dikehendaki. Apabila arus listrik dimatikan, sampah besi
akan jatuh. Dengan cara ini sampah yang berupa tembaga, aluminium, dan
seng dapat dipisahkan dengan besi.
Kebaikan katrol listrik adalah:

a. mampu mengangkat sampah besi dalam
jumlah besar
b. dapat mengangkat/memindahkan
bongkahan besi yang tanpa rantai
c . membantu memisahkan antara logam
feromagnetik dan bukan feromagnetik.
Latihan
1. Mengapa menambah jumlah lilitan
dapat menghasilkan kemagnetan yang lebih besar?
2. Bagaimana cara penentuan
elektromagnet?
GAYA LORENTZ
Di depan telah dijelaskan bahwa
kawat berarus listrik menimbulkan medan magnet. Apakah yang
terjadi jika kawat berarus listrik berada dalam medan magnet tetap?
Interaksi medan magnet dari kawat
berarus dengan medan magnet tetap akan menghasilkan gaya magnet. Pada
peristiwa ini terdapat hubungan antara arus listrik, medan magnet
tetap, dan gaya magnet. Hubungan besaran-besaran itu ditemukan oleh
fisikawan Belanda, Hendrik Anton Lorentz (1853-1928). Dalam
penyelidikan- nya Lorentz menyimpulkan bahwa besar gaya yang
ditimbulkan berbanding lurus dengan kuat arus, kuat medan
magnet, panjang kawat dan sudut yang dibentuk arah arus listrik dengan
arah medan magnet. Untuk menghargai jasa penemuan H.A. Lorentz,
gaya tersebut disebut gaya Lorentz. Apabila arah arus listrik tegak
lurus dengan arah medan magnet, besar gaya Lorentz dirumuskan.
Dengan: F = B
. I . l
F = gaya Lorentz satuan newton
(N)
B = kuat medan magnet satuan
tesla (T).
l = panjang kawat satuan meter
(m)
I = kuat arus listrik satuan
ampere (A)
Berdasarkan rumus di atas tampak bahwa
apabila arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, besar
gaya Lorentz bergantung pada panjang kawat, kuat arus listrik, dan kuat
medan magnet. Gaya Lorentz yang ditimbulkan makin besar, jika panjang
kawat, kuat arus listrik, dan kuat medan magnet makin besar. Kawat
panjangnya 2 m berada tegak lurus dalam medan magnet 20 T. Jika kuat
arus listrik yang mengalir 400 mA, berapakah besar gaya Lorentz yang
dialami kawat?
Penyelesaian:
Diketahui: l = 2 m
B = 20 T
I = 400 mA = 0,4 A
Ditanya: F = … ?
Jawab: F = l . I
. B
= 2 . 0,4 .20
= 16 N
Arah gaya Lorentz bergantung pada arah
arus listrik dan arah
medan magnet. Untuk menentukan arah
gaya Lorentz digunakan kaidah atau aturan tangan kanan. Caranya
rentangkan ketiga jari yaitu ibu jari, jari telunjuk, dan jari tengah
sedemikian hingga membentuk sudut 90 derajat (saling tegak lurus).
Jika ibu jari menunjukan arah arus listrik (I) dan jari
telunjuk menunjukkan arah medan magnet (B) maka arah gaya
Lorentz searah jari tengah (F). Dalam bentuk tiga dimensi, arah
yang tegak lurus mendekati pembaca diberi simbol. Adapun arah yang
tegak lurus menjauhi pembaca diberi simbol.
Gaya Lorentz yang ditimbulkan kawat
berarus listrik dalam medan magnet dapat dimanfaatkan untuk membuat
alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Alat yang
menerapkan gaya Lorentz adalah motor listrik dan alat-alat ukur listrik.
Motor listrik banyak dijumpai pada tape recorder, pompa air listrik,
dan komputer. Adapun, contoh alat ukur listrik yaitu amperemeter,
voltmeter, dan ohmmeter.

Latihan !
Sebutkan tiga cara memperbesar gaya
Lorentz yang ditimbulkan kawat berarus dalam medan magnet !
Apabila masih ada materi yang belum kamu
pahami, tanyakan pada gurumu. Setelah paham, maka pelajarilah bab
selanjutnya.
Istilah – istilah penting
interuptor : pemutus
arus.
kemagnetan : gejala
fisika pada bahan yang memiliki kemampuan menimbulkan medan magnet.
kutub magnet : kedua ujung
besi (magnet) yang paling kuat daya tariknya.
magnet elementer : bagian
terkecil dari magnet yang masih mempunyai sifat magnet.
motor listrik : alat untuk
mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
solenoida : kumparan
yang panjang.
relai : alat
yang bekerja atas dasar penggunaan arus yang kecil untuk menghubungkan
atau memutuskan arus listrik yang besar.
TATA SURYA (Materi IPA Kelas 9 SMP/MTs)

Fenomena tata surya dapat kamu pelajari
pada bab ini. Pada bab ini kamu akan mempelajari hal-hal yang berkaitan
dengan keanggotaan tata surya, bumi sebagai planet, dan gejala yang
tampak di lapisan litosfer maupun atmosfer bumi.
Pretest
1. Bagaimana susunan tata surya?
2. Mengapa matahari termasuk salah satu bintang?
3. Bagaimana terbentuknya energi pada matahari?
4. Jelaskan fungsi satelit buatan yang diorbitkan di bumi.
5. Apa yang dimaksud pemanasan global?
Kata-Kata Kunci
– atmosfer – gerak rotasi
– efek rumah kaca – klorofluorokarbon
– ekliptika – litosfer
– gerhana – pemanasan global
– gerak revolusi
Cobalah kamu
menengadah ke angkasa pada malam hari. Benda-benda apa saja yang
terlihat olehmu? Tentu saja kamu akan melihat ribuan benda langit.
Benda-benda langit yang berkedip-kedip disebut bintang, tetapi ada juga
yang tidak berkedap-kedip yang disebut planet. Dapatkah kamu dengan
pasti menentukan jumlah benda-benda langit tersebut? Untuk mengetahui
jawabannya pelajarilah uraian berikut ini.
A. SISTEM TATA SURYA
Di abad modern ini, banyak para ilmuan sering mengadakan penelitian,
seperti penelitian di bidang astronomi. Dengan penelitian-penelitian di
bidang astronomi, kita mampu mengenal tentang jagat raya.
1. Susunan Tata Surya
Tata surya adalah susunan benda-benda langit yang terdiri atas matahari
sebagai pusatnya dan planet-planet, meteorid, komet, serta asteroid yang
mengelilingi matahari. Susunan tata surya terdiri atas matahari,
delapan planet, satelit-satelit pengiring planet, komet, asteroid, dan
meteorid.
Perhatikan Gambar 13.1 berikut ini.
Peredaran benda langit yang berupa
planet dan benda langit lainnya dalam mengelilingi matahari disebut
revolusi. Sebagian besar garis edarnya (orbit) berbentuk elips. Bidang
edar planet-planet mengelilingi matahari disebut bidang edar, sedangkan
bidang edar planet bumi disebut bidang ekliptika. Selain berevolusi
benda-benda langit juga berputar pada porosnya yang disebut rotasi,
sedangkan waktu untuk sekali berotasi disebut kala rotasi.

a. Matahari
Matahari merupakan pusat tata surya yang berupa bola gas yang bercahaya.
Matahari merupakan salah satu bintang yang menghiasi galaksi Bima
Sakti. Suhu permukaan matahari 6.000 derajat celsius yang dipancarkan
ke luar angkasa hingga sampai ke permukaan bumi, sedangkan suhu inti
sebesar 15-20 juta derajat celsius.
b. Planet
Sebelum bulan Agustus 2006, para astronom masih berpendapat ada sembilan
planet dalam tata surya, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter,
Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Secara umum planet-planet
bergerak dari barat ke timur, kecuali Venus dan Uranus. Setiap planet
mempunyai kala revolusi dan kala rotasi yang berbeda-beda. Planet tidak
bisa memancarkan cahaya sendiri tetapi hanya memantulkan cahaya yang
diterima dari matahari. Pada tanggal 24 Agustus 2006 Majelis Umum Uni
Astronomi Internasional (IAV) di Praha, Ceko, menyatakan bahwa Pluto
bukan lagi sebagai planet. Bahkan pada tanggal 7 September 2006 nama
Pluto diganti dengan deretan enam angka, yaitu 134340. Dengan demikian,
sejak tanggal 24 Agustus 2006 di tata surya terdapat 8 planet. Ukuran
antara planet satu dengan yang lain berbeda. Begitu pula jaraknya
terhadap matahari. Planet yang terdekat terhadap matahari mempunyai kala
revolusi terkecil. Data planet-planet dalam tata surya dapat kamu
perhatikan pada Tabel 13.1.
c. Komet
Komet berasal dari bahasa Yunani, yaitu Kometes yang artinya berambut
panjang. Komet menurut istilah bahasa adalah benda langit yang
mengelilingi matahari dengan orbit yang sangat lonjong. Komet terdiri
atas es yang sangat padat dan orbitnya lebih lonjong daripada orbit
planet. Komet menyemburkan gas bercahaya yang dapat terlihat dari bumi.
Bagian-bagian komet, yaitu:
1) inti komet, yaitu bagian komet yang kecil tetapi padat
tersusun dari debu dan gas.
2) koma, yaitu daerah kabut di sekeliling inti.
3) ekor komet, yaitu bagian yang memanjang dan panjangnya mampu
mencapai satu satuan astronomi (1SA = jarak antara bumi dan matahari).
Arah ekor komet selalu menjauhi matahari. Hal itu dikarenakan ekor komet
terdorong oleh radiasi dan angin matahari.
Kebanyakan komet tidak dapat dilihat
dengan mata telanjang, tetapi harus dengan menggunakan teleskop. Komet
yang terkenal adalah komet Halley yang ditemukan oleh Edmunt Halley.
Komet itu muncul setiap 76 tahun sekali. Komet sering disebut sebagai
bintang
berekor.


d. Asteroid
Asteroid adalah benda langit yang mirip dengan planet-planet, yang
terletak di antara orbit Mars dan Yupiter. Asteroid disebut juga
planetoid atau planet kerdil. Asteroid yang terbesar dan yang pertama
adalah Ceres yang ditemukan oleh Giussepe Piazzi (astronom Italia).
Icarus adalah salah satu asteroid yang pernah mendekati bumi dengan
orbit yang berbentuk lonjong.
e. Meteoroid
Meteoroid adalah batuan-batuan kecil yang sangat banyak dan
melayang-layang di angkasa luar. Batuan-batuan ini banyak mengandung
unsur besi dan nikel. Batuan-batuan ini masuk ke
atmosfer bumi karena pengaruh
gravitasi bumi. Gesekan dengan atmosfer bumi menghasilkan panas yang
membakar habis batuan-batuan itu sebelum sempat mencapai permukaan bumi.
Batuan-batuan atau benda langit yang bergesekan dengan atmosfer bumi
dan habis terbakar sebelum sampai di permukaan bumi disebut meteor.
Adapun batuan-batuan yang tidak habis terbakar dan sampai di permukaan
bumi disebut meteorit. Ada sebuah meteorit yang jatuh di Arizona USA
dengan ukuran yang sangat besar hingga membentuk sebuah kawah. Kawah
tersebut dinamakan Kawah Barringer. Contoh meteorit dapat dilihat di
Museum Geologi, Bandung.
f. Bulan
Bulan merupakan benda langit yang mengitari bumi. Karena bumi mengitari
matahari, maka bulan juga mengitari matahari bersamaan dengan bumi.
Selain itu, bulan juga berputar pada porosnya sendiri. Dengan demikian
bulan mempunyai tiga gerakan sekaligus. Benda-benda langit yang berada
di dalam tata surya tersusun secara rapi. Selama bergerak benda-benda
itu tidak saling bertabrakan. Hal itu terjadi karena adanya gaya
gravitasi pada masing-masing benda langit. Dengan demikian, dapat
dikatakan bahwa yang menyebabkan gerakan benda-benda langit teratur
adalah gaya gravitasi. Namun, penyebab sesungguhnya adalah Sang Pembuat
gaya gravitasi yaitu Tuhan Yang Mahabesar.

Latihan
1. Jelaskan perbedaan antara bintang dan
planet.
2. Apakah pengertian:
a. komet, d. meteor,
b. asteroid, e. meteorit,
c. meteoroid,
B. MATAHARI SEBAGAI BINTANG
Orang-orang zaman dahulu untuk dapat mencari dan menentukan arah dengan
melihat rasi bintang di langit. Tahukah kamu bintang apakah yang paling
dekat dengan bumi?
1. Matahari Sebagai Salah Satu Bintang
Benda langit di jagat raya ini jumlahnya banyak sekali. Ada yang dapat
memancarkan cahaya sendiri ada juga yang tidak dapat memancarkan cahaya
sendiri, tetapi hanya memantulkan cahaya dari benda lain.
Bintang adalah benda langit yang memancarkan cahaya sendiri (sumber
cahaya). Matahari dan bintang mempunyai persamaan, yaitu dapat
memancarkan cahaya sendiri. Matahari merupakan sebuah bintang yang
tampak sangat besar karena letaknya paling dekat dengan bumi.
Matahari memancarkan energi yang sangat besar dalam bentuk gelombang
elektromagnet. Gelombang elektromagnet tersebut adalah gelombang cahaya
tampak, sinar X, sinar gamma, sinar ultraviolet, sinar inframerah, dan
gelombang mikro.
2. Sumber Energi Matahari
Sumber energi matahari berasal dari reaksi fusi yang terjadi di dalam
inti matahari. Reaksi fusi ini merupakan penggabungan atom-atom hidrogen
menjadi helium. Reaksi fusi tersebut akan menghasilkan energi yang
sangat besar. Matahari tersusun dari berbagai macam gas antara lain
hidrogen (76%), helium (22%), oksigen dan gas lain (2%).
3. Lapisan-Lapisan Matahari
Matahari adalah bola gas pijar yang sangat panas. Matahari terdiri atas
empat lapisan, yaitu inti matahari, fotosfer, kromosfer, dan korona.
a. Inti Matahari
Bagian dalam dari matahari, yaitu inti matahari. Pada bagian ini terjadi
reaksi fusi sebagai sumber energi matahari. Suhu pada inti matahari
dapat mencapai 15000000 derajat celcius. Energi yang dihasilkan dari
reaksi fusi akan dirambatkan sampai pada lapisan yang paling luar, yang
kemudian akan terealisasi ke angkasa luar.
b. Fotosfer
Fotosfer adalah bagian permukaan matahari. Lapisan ini mengeluarkan
cahaya sehingga mampu memberikan penerangan sehari-hari. Suhu pada
lapisan ini mampu mencapai lebih kurang 16.000 derajat C dan mempunyai
ketebalan sekitar 500 km.
c. Kromosfer
Kromosfer adalah lapisan di atas fotosfer dan bertindak sebagai atmosfer
matahari. Kromosfer mempunyai ketebalan 16.000 km dan suhunya mencapai
lebih kurang 9.800 derajat C. Kromosfer terlihat berbentuk gelang merah
yang mengelilingi bulan pada waktu terjadi gerhana matahari total.
d. Korona
Korona adalah lapisan luar atmosfer matahari. Suhu korona mampu mencapai
lebih kurang 1.000.000 derajat C. Warnanya keabu-abuan yang dihasilkan
dari adanya ionisasi pada atom-atom akibat suhunya yang sangat tinggi.
Korona tampak ketika terjadi gerhana matahari total, karena pada saat
itu hampir seluruh cahaya matahari tertutup oleh bulan. Bentuk korona,
seperti mahkota dengan warna keabu-abuan.
4. Gangguan-Gangguan pada
Matahari
Gejala-gejala aktif pada matahari atau aktivitas matahari sering
menimbulkan gangguan-gangguan pada matahari. Gangguan-gangguan tersebut,
yaitu sebagai berikut.
a. Gumpalan-Gumpalan pada Fotosfer (Granulasi)
Gumpalan-gumpalan ini timbul karena rambatan gas panas dari inti
matahari ke permukaan. Akibatnya, permukaan matahari tidak rata
melainkan bergumpal-gumpal.
b. Bintik Matahari (Sun Spot)
Bintik matahari merupakan daerah tempat munculnya medan magnet yang
sangat kuat. Bintik-bintik ini bentuknya lubang-lubang di permukaan
matahari di mana gas panas menyembur dari dalam inti matahari, sehingga
dapat mengganggu telekomunikasi gelombang radio di permukaan bumi.
c. Lidah Api Matahari
Lidah api matahari merupakan hamburan gas dari tepi kromosfer matahari.
Lidah api dapat mencapai ketinggian 10.000 km. Lidah api sering disebut
prominensa atau protuberan. Lidah api terdiri atas massa proton
dan elektron atom hidrogen yang
bergerak dengan kecepatan tinggi. Massa partikel ini dapat mencapai
permukaan bumi.
Sebelum masuk ke bumi, pancaran partikel ini tertahan oleh medan magnet
bumi (sabuk Van Allen), sehingga kecepatan partikel ini menurun dan
bergerak menuju kutub, kemudian lama-kelamaan partikel berpijar yang
disebut aurora. Hamburan partikel ini mengganggu sistem komunikasi
gelombang radio. Aurora di belahan bumi selatan disebut Aurora
Australis, sedangkan di belahan bumi utara disebut Aurora Borealis.
d. Letupan (Flare)
Flare adalah letupan-letupan gas di atas permukaan matahari. Flare dapat
menyebabkan gangguan sistem komunikasi radio, karena letusan gas
tersebut terdiri atas partikel-partikel gas bermuatan listrik.

