Magnet dan Elektromagnet Pemetaan SKL Ujian Nasional UN SMP

Pemetaan SKL Ujian Nasional SMP Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

Download Lebih Mudah dan Lebih rapi udah siap cetak, Download Aplikasi Klik Disini

Daftar Link tentang Pembahasan SKL UN SMP sebagai berikut :

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

Magnet dan Elektromagnet Pemetaan SKL Ujian Nasional UN SMP

——————————————————–

Magnet dan Elektromagnet

——————————————————–

Sifat
Magnet Bahan

Kata Magnet berasal
dari kata Magnesia, yaitu suatu daerah yang termasuk wilayah kerajaan Yunani kuno tempat ditemukannya
batuan yang dapat menarik benda-benda dari besi beberapa abad sebelum masehi.

Dengan
perkembangan dan kemajuan teknologi manusia dapat menciptakan magnet yang
berasal dari besi, baja, dan campuran beberapa logam lainnya untuk memenuhi
kebutuhannya.

Apabila kutub utara dengan kutub selatan
didekatkan akan tarik-menarik, (U-S), sedangkan kutub utara apabila didekatkan
dengan kutub utara

akan tolak-menolak, (U-U). Kutub selatan
apabila didekatkan dengan kutub

selatan akan terjadi tolak-menolak, (S-S).
Atau dengan kata lain kutub senama tolak-menolak, tidak senama tarik-menarik.

1. Cara
Membuat Magnet

Ada berbagai cara untuk membuat magnet, antara lain:

a.
dengan cara
menggosokkan magnet tetap,

b. dengan aliran arus listrik,

c. dengan induksi (influensi atau imbas).

2. Cara
Menghilangkan Sifat KemagnetanSifat kemagnetan suatu benda akan berkurang
atau hilang jika mengalami hal-hal sebagai berikut a. Sering
jatuh

b. Sering dipukul-pukul

c. Dibakar atau dipanaskan pada suhu yang
tinggi.

d. Sering dialiri arus AC

e. Penyimpanan magnet yang salah (penyimpanan
magnet haruslah berpasangan dengan posisi kutub berlawanan dan harus dikunci
dengan batang besi biasa). Dengan demikian garis gaya magnetnya akan
berputar di dalam magnet saja).

Teori Kemagnetan Bumi

Kutub utara magnet selalu menghadap ke arah utara. Hal ini dapat dijelaskan
dengan beranggapan bahwa:

a. Di
kutub utara bumi terdapat suatu kutub selatan magnet

b. Di
kutub selatan bumi terdapat suatu kutub utara magnet

c. Bumi
sebagai sebuah magnet besar dengan kutub selatan terletak di dekat kutub utara
dan kutub utara terletak di dekat kutub selatan bumi

Medan Magnet di Sekitar Kawat Berarus Listrik

Medan magnet adalah suatu daerah di sekitar magnet di mana masih ada pengaruh gaya
magnet.

1. Garis
gaya magnet adalah arah medan magnet yang berupa garis-garis yang menghubungkan
kutub-kutub magnet.

2. Garis
gaya magnet memiliki arah meninggalkan kutub utara dan menuju kutub selatan.

3. Garis
gaya magnet selalu tidak berpotongan.

4. Tempat
di mana garis gayanya rapat maka menunjukkan bahwa medan magnetnya juga kuat
begitu pula sebaliknya

Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik

Dari percobaan yang dilakukannya Oersted menyimpulkan bahwa:

a. Di
sekitar arus listrik terdapat medan magnet. Ini dapat dideteksi dengan
menggunakan serbuk besi yang memerlukan kuat arus yang tinggi, jadi tidak bisa
dengan baterai yang kecil.

b. Arah
medan magnet (garis-garis gaya magnet) bergantung pada arah arus listrik. Jika
arah arus diubah, maka arah medan magnet berubah.

c. Besar
medan magnet dipengaruhi oleh kuat arus dan jarak terhadap kawat.

ibu
jari menunjukka arah arus, maka arah garis gaya magnet dinyatakan oleh
jari-jari yang menggenggam.

Medan Magnet Sebuah Kumparan

Pengaruh hubungan antara kuat arus dan medan magnet disebut elektromagnet
atau magnet listrik.

Keuntungan magnet listrik adalah:

a. Sifat kemagnetannya sangat
kuat.

b. Kekuatan
magnet itu dapat diubah-ubah dengan mengubah kuat arus.

c. Kemagnetannya
dapat dihilangkan dengan memutuskan arus listrik

Peralatan yang Menggunakan Prinsip Elektromagnetik

Banyak alat-alat listrik yang bekerjanya atas dasar kemagnetan listrik.
Misalnya bel listrik, telepon, telegraf, alat penyambung atau relai, kunci
pintu listrik, detektor logam dan loudspeaker. Alat-alat ukur seperti
amperemeter, voltmeter dan galvanometer dapat dijelaskan dengan prinsip
kemagnetan listrik.

Gaya Lorentz dan Penggunaannya

Gaya Lorentz adalah gaya yang terjadi pada sebuah penghantar berarus
listrik di dalam medan magnet.

Dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Ibu jari menunjukkan arah arus listrik, I.

b. Telunjuk menunjukkan arah medan magnet, B.

c. Jari tengah menunjukkan arah
gaya Lorentz, F.

Dengan F adalah gaya
Lorentz dinyatakan dalam newton, medan magnet dinyatakan dalam satuan (N/Am),
(weber/m²) atau tesla (T), dan l
adalah panjang kawat penghantar dinyatakan dalam meter (m).

Contoh Penggunaan Konsep Gaya
Lorentz (Gaya Magnet) penerapan konsep ini antara lain motor listrik dan
alat ukur listrik.

Induksi
Elektromagnetik Hubungan antara Pergerakan Garis Medan Magnet dengan Terjadinya
Gaya Gerak Listrik Induksi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar
GGL induksi yaitu:

1. Kecepatan perubahan medan magnet.

Semakin
cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.

2. Banyaknya lilitan

Semakin
banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

3. Kekuatan magnet

Semakin
kuat gelaja kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

GGL induksi dapat ditimbulkan dengan cara
lain yaitu :

1. Memutar
magnet di dekat kumparan atau memutar kumparan di dekat magnet. Maka kedua
ujung kumparan akan timbul GGL induksi.

2. Memutus-mutus
atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer yang di dekatnya
terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat timbul GGL
induksi.

3. Mengalirkan
arus AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder didekatkan dapat timbul
GGL induksi. Arus induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik
induksi adalah GGL AC.

Tranformator

V = tegangan (Volt)

N = Jumlah lilitan

I = Arus (A)

Initial P = primer dan S = sekunder

Ada dua hal perlu dipahami untuk
transformator ini, yaitu:

1. Transformator hanya digunakan untuk
menaikkan atau menurunkan tegangan arus
bolak-balik (AC) dan tidak untuk arus searah (DC).

2. Transformator tidak dapat memperbesar daya
listrik yaitu tidak dapat memperbesar banyaknya daya yang masuk ke dalam
transformator tersebut.

Efisiensi Tranformator

Agar diperoleh efisiensi mendekati 100 % pada
penggunaan transformator, biasanya dilakukan cara-cara sebagai berikut:

1. Diberi bahan
pendingin.

2. Untuk
mengurangi panas, membuat inti besi untuk transformator berbentuk pelat atau
lempengan.

3. Mengalirkan udara dingin, misal dengan air
conditioning atau kipas angin.

Efisiensi tranformator, η , adalah persentase

harga perbandingan antara besar energi yang
dilepas

transformator tiap sekon pada kumparan
sekunder

dengan energi yang diterima transformator
setiap

sekon pada kumparan primer

Karakteristik Transformator dan Penerapannya

Ada dua transformator, yaitu:

1.
Transformator step-up (transformator
penaik tegangan)

2.
Transformator step-down (transformator
penurun tegangan)

Ciri-ciri kedua jenis trafo adalah:

1. Trafo step-up

a. Jumlah lilitan kumparan primer selalu lebih
kecil dari jumlah lilitan kumparan sekunder, (Np < Ns)

b. Tegangan primer selalu lebih kecil dari
tegangan sekunder, (Vp < Vs)

c. Kuat arus primer selalu lebih besar dari
kuat arus sekunder, (Ip> Is)

2. Trafo step-down

a. Jumlah lilitan kumparan primer selalu lebih
besar dari jumlah lilitan kumparan sekunder, (Ip> Ns)

b. Tegangan primer selalu lebih besar dari
tegangan sekunder (Vp > Vs)

c. Kuat
arus primer selalu lebih kecil dari kuat arus
sekunder, (Ip< Is)

Latihan
Soal

——————————————————————–

1. Prinsip
kerja mikrofon telepon adalah ….

a. mengubah getaran listrik menjadi

gelombang
mekanik

b. mengubah getaran listrik menjadi gelombang
suara

c. mengubah gelombang suara menjadi

getaran-getaran
listrik

d. mengubah gelombang suara menjadi gelombang mekanik

2. Perhatikan gambar
berikut ini.

Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut
benar, kecuali ….

a. A kutub utara dan B kutub selatan

b. A kutub selatan dan B kutub utara

c. A dan B kutub selatan

d. A dan B kutub utara

3. Perhatikan gambar
berikut.

Pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ….

a. A : kutub selatan

b. B : kutub selatan

c. C : kutub selatan

d. D : kutub utara

4. Magnet
listrik dapat diperoleh dengan cara ….

a. mendekatkan besi/baja pada
magnet tetap

b. melilitkan
kawat berarus listrik DC pada baja/besi berisolasi

c. menggosokkan
besi/baja dengan magnet tetap ke satu arah.

d. melilitkan
kawat berarus listrik AC pada besi/baja berisolasi.

5. Perhatikan gambar
berikut.

Benda A dapat menarik benda B dan ti dak dapat menarik
benda C. Pernyataan berikut benar, kecuali ….

a. benda A sebuah magnet

b. benda B merupakan benda magnetik

c. benda C merupakan benda nonmagnetik

d. benda C merupakan benda feromagnetik

6. Magnet berikut ini yang bekerja dengan
memanfaatkan medan magnet bumi adalah ….

a. magnet batang

b. magnet ladam

c. magnet U

d. magnet jarum

7. Perhatikan gambar berikut!

Jika sebuah
magnet batang dipotong, maka keberadaan kutubnya ….

a. bagian
a hanya akan memiliki kutub utara saja

b. bagian
a memiliki kutub utara dan selatan

c. bagian
b tidak memiliki kutub

d. bagian
a dan b masing-masing hanya memiliki satu jenis kutub saja

8. Perhatikan gambar berikut!

Jika sebuah
paku dililiti oleh kawat yang dialiri arus listrik, maka yang akan terjadi pada
paku adalah ….

a. paku akan meleleh

b. paku mampu mengalirkan listrik

c. paku dapat menjadi magnet

d. paku tidak mengalami reaksi
apapun

9. Di kotak ada campuran serbuk besi dan
pasir. Cara yang paling mudah untuk memisahkan serbuk besi dari pasir adalah ….

a. menuangkan air pada campuran
tersebut

b. menggunakan kaca pembesar

c. menggunakan magnet

d. memanaskan campuran tersebut

10. Hewan-hewan berikut yang memanfaatkan
kemagnetan bumi untuk melakukan navigasi adalah ….

a. lobster duri

b. siput

c. gurame

d. lele

11. Magnet yang kuat akan memisahkan campuran
antara….

a. plastik dan kertas

b. alumunium dan seng

c. besi dan aluminium

d. emas dan perak

12. Perhatikan gambar berikut!

Berikut dari
keempat gambar tersebut yang menunjukkan jika dua magnet didekatkan maka akan
saling tolak menolak adalah gambar….

a. 1 dan 3

b. 2 dan 3

c. 1 dan 4

d. 1, 2, 3, dan 4

13. Seorang siswa melakukan investigasi untuk
menguji kekuatan magnet. Siswa tersebut memiliki beberapa magnet dengan ukuran,
bentuk dan massa yang berbeda. Dia menggunakan magnet untuk mengangkat klip
logam. Cara mengukur kekuatan magnet melalui investigasi yang benar adalah
dengan menghitung ….

a.
massa magnet yang mengangkat klip logam

b.
ukuran magnet yang mengangkat klip logam

c.
jumlah klip logam yang diangkat oleh magnet

d.
klip logam yang tetap menempel pada magnet

14. Peralatan berikut yang memanfaatkan prinsip
induksi elektromagnetik adalah….

a. kipas angin

b. jam tangan

c. lampu

d. kompor

15. Perhatikan gambar berikut ini!

Arah gerak jarum galvanometer
dipengaruhi oleh….

a. kecepatan gerak magnet

b. kutub magnet yang dimasukkan

c. jumlah lilitan

d. besar medan magnet

16. Arah garis
gaya pada gambar di bawah ini yang benar adalah . . . .

17. Perhatikan
gambar di bawah ini!

Sudut yang terbentuk oleh penyimpangan jarum kompas
disebut . . . .

a. inklinasi

b. deklinasi

c. aklin

d. isoklin

18. Arah medan
magnet yang benar ditunjukkan oleh gambar di bawah adalah . . . .

19. Perhatikan
gambar berikut.

Benda A dapat menarik benda B dan ti dak dapat menarik
benda C. Pernyataan berikut benar, kecuali ….

a. benda A sebuah magnet

b. benda B merupakan benda magnetik

c. benda C merupakan benda nonmagnetik

d. benda C merupakan benda feromagnetik

20. Perhatikan
gambar berikut ini.

Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut
benar, kecuali ….

a. A kutub utara dan B kutub selatan

b. A kutub selatan dan B kutub utara

c. A dan B kutub selatan

d. A dan B kutub utara

21. Sebuah kompas diletakkan di bawah kawat
lurus berarus listrik, ternyata jarum kompas akan menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa ….

a. di
sekitar magnet jarum pada kompas timbul medan magnet

b. di
sekitar kawat lurus berarus listrik terdapat medan magnet

c. garis-garis
gaya magnet dari magnet jarum kompas ditolak arus listrik

d. magnet
jarum pada kompas menimbulkan arus listrik pada kawat.

22. Perhatikan
gambar berikut.

Arah medan magnet dari kawat lurus berarus listrik di
atas yang benar adalah ….

a. I dan II

b. II dan III

c. I dan III

d. II dan IV

23. Perhatikan
gambar berikut.

Pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ….

a. A : kutub selatan

b. B : kutub selatan

c. C : kutub selatan

d. D : kutub utara

24. Gambar berikut menunjukkan arah garis-
garis gaya magnet yang dihasilkan oleh solenoida yang benar adalah ….

25. Perhatikan
gambar berikut.

Jika F : gaya Lorentz, B : kuat medan
magnet, I : kuat arus listrik menurut aturan tangan kanan berimpit
dengan sumbu ….

a. Y

b. –Y

c. –Z

d. X

26. Kawat berarus listrik berada dalam medan
magnet 60 tesla mengalami gaya Lorentz 12 N. Jika kawat itu berada dalam medan
magnet 15 tesla, besar gaya Lorentz yang dialami kawat adalah ….

a. 3 N

b. 36 N

c. 48 N

d. 75 N

27. Berdasarkan gambar elektromagnet,
pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ….

a. P : kutub utara dan Q : kutub
selatan

b. kemagnetannya mudah dihilangkan

c. kutub-kutub
magnet yang dihasilkan sulit diubah

d. kemagnetannya
tidak tergantung hambatan lilitan

28. Arah garis-garis gaya magnet yang tidak
benar ditunjukkan pada gambar ….

29. Menurut Oersted, arah medan magnet di
sekitar kawat berarus listrik yang benar adalah ….

30. Oersted
melakukan eksperimen dengan mendekatkan kawat berarus listrik di dekat magnet,
ternyata jarum magnet bergerak. Dapat disimpulkan bahwa :

a. di
sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet

b. di
sekitar kawat berarus listrik terdapat medan listrik

c. arah
medan magnet tidak ditentukan oleh arah arus listrik

d. arah
medan magnet searah dengan arah arus listrik

31. Kelompok
alat berikut ini yang bekerja berdasarkan elektromagnet adalah ….

a. Bel listrik, telepon, kompor
listrik

b. Telepon, galvanometer, relai

c. Relai, motor listrik, akumulator

d. Setrika listrik, akumuloator,
galvanometer

32. Besarnya gaya Lorentz yang dialami
penghantar berarus listrik di dalam medan magnet ditentukan
oleh beberapa faktor, kecuali ….
a. Besarnya kuat arus

b.
Panjang kawat

c.
Luas penampang kawat

d.
Kuat medan magnet

33. Sebuah kawat penghantar sepanjang 10 m
berarus listrik 2 A yang berada dalam medan magnet 20 Tesla, maka gaya Lorent
yang bekerja sebesar ….

a.
4 N

b.
40 N

c.
400 N

d.
4000 N

34. Beberapa
faktor yang mempengaruhi besarnya GGL induksi elektromagnet……

1. Jumlah
lilitan pada kumparan

2. Arah
garis gaya magnet

3. Kecepatan
gerak magnet

4. Arah
lilitan kawat

Yang
benar dari pernyataan di atas adalah……

a. 1 dan 3

b. 1 dan 4

c. 2 dan 4

d. 2 dan 3

35. Perhatikan gambar!

Kumparan
A berada di dekat kumparan yang dihubungkan dengan baterai. Arus induksi
terjadi di kumparan A jika arus dalam kumparan B…..

a. diputus

b.
dihubungkan

c. dialirkan
terus

d.
diputus dan hubungkan

36. Sebuah
transformator mempunyai kumparan primer dan sekunder dengan jumlah lilitan
masing-masing 500 dan 5000 lilitan, dihubungkan dengan jaringan bertegangan
arus bolak-balik 220 volt. Besar tegangan keluaran adalah……

a.
220 volt

b. 1000 volt

c.
2200 volt

d.
22000 volt

37. Pada sebuah
Transformator jika energi yang masuk 6.000 joule dan energi yang dihasilkan
5.000 joule, maka efesiensinya adalah……

a. 12,5 %

b. 56 %

c. 65 %

d. 83,3 %

38. Efesiensinya
sebuah trafo 80%. Jika energi yang dihasilkan 4.400 joule, maka energi yang
masuk adalah……

a. 3.500 joule

b. 4.500 juole

c. 5.500 joule

d. 6.500 joule

39. Sebuah
transformator dihubungkan dengan tegangan 110 volt yang arusnya 5A. Jika
tegangan yang dihasilkan 220 volt dengan arus 2A, efesiensi trafo adalah……

a. 12,5 %

b. 80%

c. 50 %

d. 125 %

40. Apabila Vp = tegangan primer, Vs
= tegangan sekunder, Ip = kuat arus primer dan Is = kuat arus
sekunder, maka hubungan yang benar adalah . . . .

41. Magnet yang diam di dalam kumparan tidak
menghasilkan GGL induksi karena ….

a.
dalam kumparan terjadi perubahan fluks
magnetic

b.
dalam kumparan tidak terjadi perubahan
fluks magnetik

c.
dalam kumparan tidak terjadi medan
magnet

d.
di dalam kumparan terjadi kehilangan
sifat kemagnetannya

42. Pernyataan berikut yang tidak benar untuk
sebuah trafo adalah ….

a.
trafo bekerja berdasarkan induksi
elektromagnetik

b.
perubahan fluks magnetik pada kumparan
primer menyebabkan GGL induksi pada kumparan sekunder

c.
trafo digunakan untuk merubah tegangan
AC menjadi lebih tinggi atau lebih rendah

d. trafo juga dapat digunakan untuk menaikkan
dan menurunkan tegangan DC

43. Jika jumlah kumparan primer lebih banyak
daripada kumparan sekunder, pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ….

a.
tegangan input lebih besar daripada
tegangan output

b.
kuat arus primer lebih kecil daripada
kuat arus sekunder

c.
jenis trafo yang digunakan step up
karena kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder

d. jenis trafo yang digunakan step down karena
kuat arus primer lebih kecil dari pada kuat arus sekunder

44. Magnet batang yang dilewatkan melalui
kumparan kawat, maka arus induksi dalam kumparan paling besar pada saat ….

a. magnet digerakkan dengan cepat dan berada
dalam kumparan dalam waktu singkat

b. magnet digerakkan secara perlahanlahan dan
cukup lama berada dalam kumparan

c. kutub selatan magnet memasuki kumparan

d. kutub utara magnet memasuki kumparan

45. Daya pada kumparan primer dari sebuah
transformator step up adalah 300 watt. Jika daya pada kumparan sekunder
225 watt, efisiensi transformator tersebut adalah ….

a.
25 %

b. 30 %

c. 75 %

d. 85 %

Essay

——————————————————————–

1. Sebatang
magnet dipotong seperti pada gambar di bawah. Tuliskan simbol N dan S pada
kotak untuk menunjukkan kutub dari ujung yang dipotong!

2. Gambar
berikut menunjukkan jarum kompas dengan label utara dan selatannya. Kompas
tersebut diletakkan di dekat sebuah magnet batang seperti gambar di bawah.

Gambarkan jarum
kompas pada lingkaran di bawah dan beri label kutub utara dan selatannya.
Jelaskan jawabanmu menggunakan pengetahuanmu tentang magnet

3. Gambar
berikut menunjukkan apa yang akan terjadi pada tiga magnet ketika ketiga magnet
tersebut diletakkan berdekatan pada sebuah pensil. Magnet X dan Y bergerak
sampai bersentuhan tapi magnet Y dan Z tetap terpisah.

a. Jelaskan mengapa magnet X dan Y dapat
bersentuhan?

b. Jelaskan
mengapa magnet Y dan Z tetap terpisah?

4. Dayu
memiliki dua batang logam. Dia tahu batang logam 1 merupakan magnet.

a. Bagaimana dia menggunakan batang logam 1
untuk mencari tahu jika batang logam 2 adalah magnet?

b. Apa yang seharusnya dia amati jika batang
logam 2 merupakan magnet?

5. Jelaskan bagaimana prinsip kerja kereta
maglev!

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

Aqila Course