Kelas IX | Soal Tata Surya

Pilih salah satu jawaban di bawah ini yang paling benar!

1. Perhatikan gambar orbit-orbit planet pada susunan tata surya berikut!



Orbit Asteroid terletak di antara dua orbit planet nomor....
a. 1 dan 2
b. 2 dan 3
c. 3 dan 4
d. 4 dan 5

2. Perhatikan gambar planet dan pernyataan berikut!



1. termasuk planet luar
2. planet terbesar
3. berada pada urutan ke-6 dari matahari
4. mempunyai satelit
Pernyataan di atas yang sesuai untuk planet seperti gambar disamping adalah....
a. 1 dan 2
b. 1 dan 3
c. 2 dan 4
d. 3 dan 4

3. Perhatikan ciri-ciri sebuah planet berikut!
1. Merupakan planet terbesar
2. Mempunyai cincin
3. Berwarna kemerah-merahan
4. Bidang edarnya antara Mars dan Saturnus
Karakteristik planet Jupiter ditunjukkan pada nomor….
a. 1 dan 2
b. 1 dan 4
c. 2 dan 3
d. 3 dan 4

Kelas IX | Soal Magnet

Pilih salah satu jawaban yang paling benar di bawah ini!

1. Daftar beberapa jenis bahan :

(1) besi
(2) kobalt
(3) nikel
(4) emas
Bahan yang ditarik oleh magnet dengan kuat adalah......

a. 1, 2 dan 3
b. 1 dan 3
c. 2 dan 4

d. 1, 2, 3 dan 4

2. Batang besi akan dibuat menjadi magnet dengan cara seperti gambar dibawah ini.

                
Kutub-kutub magnet yang terjadi pada batang besi adalah....

a. A = kutub Utara, B = kutub Utara
b. A = kutub Selatan, B = kutub Selatan
c. A = kutub Utara, B = kutub Selatan
d. A = kutub Selatan, B = kutub Utara

3. Berikut ini tindakan-tindakan yang dapat merusakkan kemagnetan suatu bahan:

(1) dibakar
(2) dipukul-pukul
(3) dialiri arus bolak-balik
(4) ditempelkan pada besi lunak
Pernyataan yang benar adalah...

a. 1, 2 dan 3
b. 1 dan 3
c. 2 dan 4
d. 1, 2, 3 dan 4

4. Dua batang baja dililiti kawat yang dialiri arus dengan arah arus seperti pada gambar.
                 

Kutub-kutub magnet yang benar adalah

a. E kutub utara, G kutub selatan
b. E kutub selatan, H kutub utara
c. F kutub selatan, G kutub utara
d. F kutub utara, H kutub selatan

5. Perhatikan gambar!
                

Kedua paku ini menjadi batang magnet setelah didekatkan dengan magnet, maka kutub-kutub paku AB dan paku CD adalah....

a. A = Selatan, B = Utara, C = Selatan, D = Utara
b. A = Utara, B = Selatan, C = Utara,D = Selatan
c. A = Selatan, B = Utara, C = Utara, D = Selatan
d. A = Utara, B = Selatan, C = Selatan, D = Utara

6. Perhatikan gambar!
                

AB menjadi magnet dengan data sesuai dengan...

a. tabel A
b. tabel B
c. tabel C
d. tabel D

7. Pernyataan yang benar tentang kutub-kutub magnet bumi adalah....

a. kutub utara magnet bumi disekitar kutub utara geografis bumi
b. kutub utara magnet bumi berada di sekitar kutub selatan geografis bumi
c. kutub utara magnet bumi berada di sekitar khatulistiwa arah timur
d. kutub utara magnet bumi berada disekitar khatulistiwa arah barat

8. Bahan yang bersifat diamagnetik adalah.....

a. besi
b. plastik
c. nikel
d. kobalt

9. Sebatang besi bukan magnet akan ikut menjadi bersifat magnet jika didekatkan pada sebuah magnet. Cara membuat magnet tersebut dikenal dengan istilah....

a. radiasi
b. konduksi
c. koveksi
d. induksi

10. Sudut yang terbentuk antara jarum kompas dengan arah mendatar dinamakan.... .

a. inklinasi
b. deklinasi
c. deviasi
d. refraksi

Kelas IX | Soal Listrik Dinamis

Pilih salah satu jawaban di bawah ini yang paling benar!

1. Jika arus 4 ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya mempunyai beda potensial 12 volt, maka besar muatan per menit yang mengalir melalui kawat sama dengan ..
a. 4 C                                       d. 120 C
b. 12 C                                     e. 240 C
c. 60 C
jawab: e

2. Jika dalam suatu penghantar mengalir muatan listrik sebesar 6 x 10–2 C selama 30 s, maka kuat arus listrik yang mengalir dalam penghantar itu adalah..
a. 2 mA                                   d. 80 mA
b. 15 mA                                 e. 120 mA
c. 30 mA
Jawab: a. 2 x 10–3 ampere = 2mA

3. Seutas kawat penghantar mempunyai panjang 50 cm, luas penampang 2 mm2, ternyata hambatan listriknya 100 ohm. Dengan demikian hambatan jenis kawat itu sebesar
a. 5 x 10 – 6 ohm.m                d. 5 x 10 – 2 ohm.m
b. 2 x 10 – 5 ohm.m                e. 8 x 10 2 ohm.m
c. 4 x 10 – 4 ohm.m
Jawab: c. 4 x 10– 4 ohm.m

4. Tiga buah resistor masing-masing besarnya 3 ohm, 4 ohm, dan 6 ohm dihubungkan paralel, lalu kedua ujungnya dihubungkan ke sebuah bateray yang gglnya 8 volt dan hambatan dalamnya 2/3 ohm. Tegangan jepit rangkaian adalah . . . .
a. 2,67 volt                              d. 8,00 volt
b. 5,33 volt                              e. 52,00 volt
c. 7,61 volt
Jawab: c. Rtotal = 3 + 4 + 6 + 0,67 = 13,67 ohm ; I = V/R = 8/13,67 = 0,59 A
Vjepit = I .Rjepit ;
Vjepit = 0,59 .( 3 + 4 + 6 ) = 7,61 volt
 

5. Untuk memperbesar hambatan suatu penghantar dapat dilakukan dengan cara
a. memperbesar beda potensial
b. memperbesar arusnya
c. memperbesar luas penampang
d. memperpanjang kawat
e. memperkecil beda potensialnya
Jawab: a

6. Faktor yang turut menentukan besar hambatan suatu kawat logam adalah
1.panjang kawat
2.suhu kawat
3.luas penampang kawat
4.jenis bahan kawat
Pernyataan yang benar adalah . . . .
a. 1, 2, dan 3                           d. 4 saja
b. 1 dan 3                                e. semua benar
c. 2 dan 4
Jawab: e

7. Sebuah kawat penghantar yang di hubungkan dengan bateray 6 volt mengalirkan arus listrik 0,5 Ampere. Jika kawat dipotong menjadi dua bagian sama panjang dan dihubungkan paralel satu sama lain ke bateray, maka arus yang mengalir sekarang adalah . . . .
a. 0,25 Ampere                       d. 6 Ampere
b. 0,5 Ampere                         e. 12 Ampere
c. 2,0 Ampere
Jawab : d

8. Sebuah lampu listrik tertulis 100 W / 220 V, agar lampu menyala dengan daya 25 watt, maka lampu itu harus dihubungkan dengan sumber tegangan listrik . . . .
a. 100 volt                              d. 140 volt
b. 110 volt                              e. 160 volt
c. 125 volt
Jawab: b

9. Suatu pemanas listrik memiliki hambatan 25 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 250 volt dan bekerja selama 24 jam, maka :
1.arus yang mengalir dalam pemanas 10 ampere
2.daya pemanas sebesar 2,5 kWatt
3.jika tarif listrik Rp. 50,00/kWh, selama waktu tersebut diperlukan biaya Rp. 300,00.
Pernyataan yang benar adalah....
a. 1 dan 2                               d. hanya 1
b. 1 dan 3                               e. 1, 2 dan 3
c. 2 dan 3
Jawab: a 1). I = V/R = 250/25 = 10 A
2). P = V.I ; P = 250.10 = 2500 Watt = 2,5 kWatt
3). Biaya = 2,5 x 24 x Rp. 50,00,- = Rp. 3.000,00,-

10. Tiga buah hambatan 6 ohm, 4 ohm dan 12 ohm dipasang paralel dan dihubungkan dengan tegangan listrik. Perbandingan arus yang mengalir pada masing-masing hambatan adalah ....
a. 1 : 2 : 3                              d. 6 : 3 : 2
b. 2 : 3 : 1                              e. 6 : 2 : 3
c. 3 : 2 : 6
Jawab: b Rangkaian paralel V sama, sehingga :
V1 = V2 = V3
I1.6 = I2.4 = I3.12

I1 : I2 : I3 = 2 : 3 : 1

Kelas IX | Lapisan Udara (Atmosfer)

Atmosfer yaitu lapisan udara yang menyelimuti bumi. Lapisan udara tersebut ikut berotasi dan berevolusi. 

Bagian-bagian udara 

Udara tersusun atas campuran gas, debu dan uap air. Penyusun udara antara lain gas Nitrogen (N2) sebanyak 78 % yang Sangat penting untuk tumbuh-tumbuhan sebagai penyubur tanah, gas Oksigen (O2) sebanyak 21 % Sangat penting untuk pembakaran makanan dalam tubuh melalui proses pernapasan, dan gas-gas mulia lainnya (Argon, karbon dioksida, kripton, neon, hidrogen, helium dan lain sebagainya) 2. Lapisan-lapisan atmosfer Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan bumi, lapisan atmosfer semakin tipis. Lapisan atmosfer dapat dibagi menjadi: 

1. Troposfer merupakan lapisan udara yang paling dekat dengan permukaan bumi, yang mempunyai ketinggian sampai 10 km. Hampir 80% massa seluruh gas penyusun atmosfer berada pada lapisan ini. Pada lapisan ini terjadi gejala cuaca, seperti suhu, tekanan udara, dan angin. 
2. Stratosfer , berada di atas lapisan troposfer dengan ketinggian antara 10 km sampai 50 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini terdapat lapisan ozon yang mempunyai daya serap yang kuat terhadap radiasi sinar ultraviolet dari matahari. 
3. Mesosfer, berada pada ketinggian 50 km sampai 80 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini terdapat lapisan yang berfungsi melindungi bumi dari meteor, dengan cara mmbakar setiap meteor yang masuk ke atmosfer bumi. 
4. Termosfer, berada pada ketinggian 80 km sampai 480 km dari permukaan bumi. Pada lapisan terdapat lapisan ionosfer pada ketinggian 80 km sampai 360 km. Pada ionosfer terjadi ionisasi yang memantulkan partikel ion. Partikel ini berfungsi sebagai pemantul gelombang suara dan cahaya dari bumi, sehingga digunakan untuk pemancar gelombang radio. 
5. Eksosfer, lapisan terakhir penyusun atmosfer bumi, yang paling luar. Pada lapisan ini hampir tidak ada tekanan udara. Akibatnya molekul-molekul gas pada lapisan ini dapat meninggalkan atmosfer menuju angkasa luar. 

Pemanasan Udara oleh Matahari 

Sinar matahari yang sampai ke atmosfer, 36% dipantulkan kembali ke angkasa, 19% diserap dan 45% sampai ke permukaaan bumi. Panas yang sampai ke permukaan bumi inilah yang memanasi daratan, lautan, tumbuh-tumbuhan dan hewan. Panas yang sampai ke bumi sebagian besar diserap bumi dan sebagian kecil dipantulkan. Factor yang menentukan banyaknya sinar matahari yang diserap antara lain: 

1. Sifat muka bumi 
2. Kemiringan sinar matahari 
3. Lama penyinaran 
4. Keadaan awan 

Sinar yang diserap oleh bumi, hampir semuanya dipancarkan kembali sehingga menyebabkan suhu dipermukaan bumi stabil. 

Cuaca 

Cuaca yaitu keadaan lapisan udara troposfer di suatu tempat yang tidak luas pada saat tertentu dan dalam kurun waktu tertentu. Adapun cuaca rata-rata pada suatu wilayah yang luas dan dalam waktu yang lama di sebut iklim. Unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca: 

1. suhu udara 
2. tekanan udara 
3. kelembapan udara 
4. arah dan kecepatan angin 
5. awan 
6. curah hujan 

Pemanasan Global 

Pemanasan global merupakan gejala kenaikan suhu di muka bumi. Hal ini dikarenakan jumlah karbon dioksida makin naik seiring dengan kemajuan teknologi antara lain pemakaian bahan bakar fosil pada mesin-mesin industri dan makin berkurangnya populasi tumbuhan. Peningkatan kandungan karbon dioksida dapat menghasulkan efek rumah kaca yang dapat menyebabkan suhu atmosfer bumi semakin naik dan akhirnya akan mengakibatkan es di kutub mencair. Pemanasan global juga dapat disebabkan oleh penggunaan freon (CFC) yang dapat mengikis lapisan ozon. 

Kelas IX | Lapisan Kerak Bumi (Litosfer)

Litosfer adalah lapisan terluar kulit bumi (kerak bumi), memiliki ketebalan ± 1.200 km dan terdiri atas lapisan Silisium dan Aluminium (SiAl) serta Silisium dan Magne-sium (SiMg). 

Batuan Pembentuk Litosfer 

1. Batuan beku: terbentuk karena membekunya magma yang keluar akibat proses pendinginan.

• Batuan beku dalam (abisis, plutonis): pembekuan magma di dalam kulit bumi. Contoh: batu granit, diorit, gabro. 
• Batuan beku korok (hypoabisis): pembekuan magma di celah-celah/retakan bumi. Contoh: batu granit porfirit, seinit porfirit. 
• Batuan beku luar (effusif): pembekuan magma setelah mencapai permukaan. Contoh: andesit, basalt, riolit, obsidian. 

2. Batuan sedimen: terbentuk karena terjadinya pelapukan batuan yang kemudian terendapkan hingga membentuk batuan. 

a) Berdasarkan proses terjadinya 

• Sedimen klastik/mekanik: diangkut dari tempat asal kemudian diendapkan tanpa mengalami proses kimiawi. Contoh: batu breksi (kerikil dengan sudut tajam), konglomerat (kerikil dengan sudut tumpul), pasir. 
• Sedimen kimiawi: endapan hasil pelarutan kimiawi. Contoh: gips, batu garam. 
• Sedimen organik: dipengaruhi unsur organik. Contoh: batu bara, batu gamping. 

b) Berdasarkan tenaga pengangkutnya Sedimen aquatis: diendapkan oleh air. Contoh: batu pasir, lumpur. 

• Sedimen aeolis: diendapkan oleh angin. Contoh: tanah loss, pasir. 
• Sedimen glasial: tenaga gletser., Contoh: morena, tanah lim. 
• Sedimen marine: oleh air laut., Contoh: delta. 

c) Berdasarkan tempat diendapkannya 

• Sedimen teritis: di darat, contoh: tanah loss, batu tuff, breksi. 
• Sedimen fluvial: di dasar sungai, contoh: pasir. 
• Sedimen marine: di dasar laut, contoh: batu karang, batu garam. 
• Sedimen palludal/limnis: di rawa/danau, contoh: gambut, tanah lim. 
• Sedimen glasial: di daerah es, contoh: batu morena. 
• Sedimen marginal: di pantai. 

3. Batuan metamorf/malihan: batuan beku endapan yang telah berubah sifatnya, pengaruh suhu tinggi, tekanan, dan waktu. 

• Batuan metamorf kontak: adanya kontak atau pengaruh suhu tinggi atau dekat dengan magma. Contoh: batu pualam (marmer) dari batu kapur. 
• Batuan metamorf dinamo: adanya tekanan lapisan di atasnya dalam waktu lama. Contoh: batu sabak dari tanah liat antrasit. 
• Batuan metamorf pneumatolistis: pengaruh suhu tinggi, tekanan di sekitarnya dan waktu yang lama serta masuknya. 

 

Kelas IX | Karakteristik Planet

Merkurius

Planet merkurius adalah planet yang terdekat dengan matahari pada sistem tata surya, planet ini berukuran kecil dan hampir tidak mempunyai atmosfer, akibatnya langit kelihatan gelap seperti di angkasa lepas. Permukaannya dipenuhi kawah (tampak berlubang-lubang) seperti permukaan sebuah bulan. Pada siang hari, suhu di permukaan merkurius sangat panas, mencapai 400oC dan sebaliknya suhu pada malam hari sangat dingin hingga -200oC. Periode planet ini kira-kira 88 hari, sedangkan periode rotasinya 59 hari. Diameter planet ini adalah 4.880 km, dengan jarak rata-rata Merkurius ke matahari 58 juta km.

Venus

Planet ini tampak sangat mengkilap karena memiliki atmosfer yang tebal seperti awan putih yang menyelubungi permukaan venus. Awan ini terjadi akibat dari pembakaran asam sulfat panas. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen, sehingga hampir tidak mungkin terdapat kehidupan. Suhu siang hari dapat mencapai 500oC. Venus sering disebut bintang pagi atau bintang senja karena terlihat berkilauan di timur pada saat terbit matahari dan saat tenggelam di ufuk barat. Arah rotasi Venus berlawanan dengan arah rotasi planet-planet lain. Selain itu, jangka waktu rotasi Venus lebih lama daripada jangka waktu revolusinya dalam mengelilingi matahari. Kala revolusi planet venus adalah 224,7 hari, sedangkan kala rotasinya 244 hari dengan diameternya 12.100 km.

Bumi

Bumi merupakan planet ketiga berdasarkan jaraknya dari matahari dalam tata surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultra ungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diseliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain. Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer.

Mars

Planet mars mempunyai permukaan berbatu-batu yang terlihat merah yang disebabkan oleh kandungan oksida besi didalamnya, sedangkan warna lainnya yang berubah ditimbulkan oleh adanya angin yang mengangkat debu dari permukaannya.Suhu permukaannya lebih dingin daripada suhu permukaan bumi karena letaknya yang lebih jauh dari matahari. Jarak mars ke matahari kira-kira 227,9 km. Mars mempunyai kutub es yang diberi nama Olympus dengan ketinggian 23.000 m dari permukaan tanah sekitarnya. Planet ini mempunyai 2 satelit, yaitu Phobos dan Deimos. Planet ini mengorbit selama 686 hari dalam mengelilingi matahari. Dalam mitologi Yunani, Mars identik dengan dewa perang, yaitu Aries, putra dari Zeus dan Hera

Jupiter

Planet jupiter adalah planet yang terbesar dalam tata surya.Diameternya 13.000 km, dengan jarak rata-rata ke matahari 778,3 juta km. Jupiter memiliki periode rotasi selama 10 jam dan periode revolusi adalah 11,86 tahun. Awan yang berputar pada jupiter bergerak dengan kelajuan 200 mil per jam. Atmosfer jupiter terdiri dari hidrogen (H), helium (He),metana (CH4), dan amonia (NH3). Suhu di permukaan planet ini berkisar dari -140oC sampai dengan 21oC. Seperti planet lain, Jupiter tersusun atas unsur besi dan unsur berat lainnya. Jupiter memiliki 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons)

Saturnus

Saturnus merupakan planet yang mudah dibedakan dengan planet lainnya, karena planet ini mempunyai cincin. Cincin tersebut adalah bongkahan-bongkahan es meteorit dengan lebar 402.000 km dan tebal 15 km dengan Suhu di permukaan Saturnus adalah -170 oC. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Setiap 378 hari, Bumi, Saturnus, dan Matahari akan berada dalam satu garis lurus. Selain berrevolusi, Saturnus juga berrotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit. Saturnus memiliki kerapatan yang rendah karena sebagian besar zat penyusunnya berupa gas dan cairan. Inti Saturnus diperkirakan terdiri dari batuan padat. Atmosfer Saturnus tersusun atas gas amoniak dan metana. Hal ini tentu tidak memungkinkan adanya kehidupan di Saturnus Saturnus diketahui memiliki 56 buah satelit alami. Tujuh diantaranya cukup masif untuk dapat runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasinya sendiri. Mereka adalah Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius), dan Iapetus.

Uranus

Planet Uranus ditemukan oleh Wiliam Herschel pada tahun 1781, planet ini terselubung kabut tebal terutama terdiri dari gas metan. Garis tengahnya kira-kira empat kali garis tengah bumi. Uranus merupakan planet pemantul cahaya matahari yang baik. Oleh karena itu kita dapat mudah melihat planet itu berwarna biru. Keunikan planet ini adalah poros putaranya hampir berimpit dengan bidang edarnya. Jarak rata-rata ke matahari 2.369 juta km. Kala revolusi planet uranus adalah 84 tahun, dengan kala rotasinya 17,25 jam Uranus memiliki diameter mencapai 51.118 km dan memiliki massa 14,54 massa Bumi. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan berwarna hijau dan biru. Uranus memiliki 18 satelit alami, diantaranya Ariel, Umbriel, Miranda, Titania, dan Oberon.

Neptunus

Neptunus merupakan saudara kembar dari Uranus yang ditemukan pada Agustus 1846. Neptunus memiliki jarak rata-rata dengan Matahari sebesar 4.450 juta km. Pada planet ini tidak terdapat kehidupan dengan suhu permukaan planet -120 oC. Neptunus memiliki diameter mencapai 49.530 km dan memiliki massa 17,2 massa Bumi. Periode rotasi planet ini adaah 16,1 jam., sedangkan periode revolusi adalah 164,8 tahun. Bentuk planet ini mirip dengan Bulan dengan permukaan terdapat lapisan tipis silikat. Komposisi penyusun planet ini adalah besi dan unsur berat lainnya. Planet Neptunus memiliki 8 buah satelit, di antaranya Triton, Proteus, Nereid, dan Larissa.

Kelas IX | Karakteristik Matahari

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? 

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. 

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%). 

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.

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.

Kelas IX | Sistem Tata Surya

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.

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 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. 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. 

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. 

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. 

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.132Kebanyakan 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. 

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. 

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. 

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. 

Kelas IX | Penerapan Induksi Elektromagnetik

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 Putaran kumparan berikutnya arus dan tegangan mulai naik lagi  dengan  arah  yang  berlawanan.  Pada  saat  membentuk  sudut 270 derajat, terjadi lagi kumparan berarus tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai  maksimum  lagi,  namun  arahnya  berbeda.  Putaran  kumparan selanjutnya,  arus  dan  tegangan  turun  perlahanlahan  hingga  mencapai  nol  dan  kumparan  kembali  ke  posisi  semula  hingga  memb entuk sudut 360 derajat.

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 stator. 

Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan satu cincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah (komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan pada rangkaian luar Dinamo berupa arus searah walaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun, pada dinamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua cincin). 

Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar rotor adalah roda sepeda. Jika roda berputar,kumparan atau magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan dan arus listrik mengalir. Makin cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi  dan arus listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu, nyala lampu makin terang. GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet yang kuat (besar), jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam kumparan.

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. 

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).

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 AC. Ciri-ciri:

1. Jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder,
2. Tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,
3. Kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.

Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC. Ciri-ciri:

1. Jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder,
2. Tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,
3. Kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.

Kelas IX | GGL Induksi

Ketika kutub utara magnet batang digerakkan masuk ke dalam kumparan, jumlah garis gaya-gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis-garis gaya ini menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir menggerakkan jarum galvanometer. 

Arah arus induksi dapat ditentukan dengan cara memerhatikan arah medan magnet yang ditimbulkannya. Pada saat magnet masuk, garis gaya dalam kumparan bertambah. Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat mengurangi garis gaya itu. Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus induksi. Ketika 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. 

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.

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. Ada tiga faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu 

1. Kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), penyimpangan jarum galvanometer makin besar ketika gerakan magnet dipercepat 
2. Jumlah lilitan, semakin banyak jumlah lilitan maka arus yang mengalir akan besar juga 
3. Medan magnet, semakin besar ukuran magnet (medan magnet akan besar juga) maka semakin besar arus yang dihasilkan. 

Kelas IX | Efisiensi Transformator

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

Dengan: 

η = efisiensi transformator (%)
Vp = tegangan primer (volt) 

Vs = tegangan sekunder (volt) 

Np = jumlah lilitan primer 

Ns = jumlah lilitan sekunder 

Ip = kuat arus primer (ampere) 

Is = kuat arus sekunder (ampere)

Kelas IX | 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.

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

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 (volt) 

Vs = tegangan sekunder (volt) 

Np = jumlah lilitan primer 

Ns = jumlah lilitan sekunder 

Ip = kuat arus primer (ampere) 

Is = kuat arus sekunder (ampere) 

Kelas IX | Cara Membuat Magnet

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. Apabila magnet elementer besi telah teratur dan mengarah ke satu arah, dikatakan besi dan baja telah menjadi magnet. Ujung-ujung besi yang digosok akan terbentuk kutub-kutub magnet. Kutub-kutub yang terbentuk tergantung pada kutub magnet yang digunakan untuk menggosok. Pada ujung terakhir besi yang digosok, akan mempunyai kutub yang berlawanan dengan kutub ujung magnet penggosoknya. 

Membuat Magnet dengan Cara Induksi 

Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi magnet. Besi dan baja diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara atau sebaliknya. 

Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik 

Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah (DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. 

Besi atau baja akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet. Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub magnet yang terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika arah arus berlawanan jarum jam maka ujung besi tersebut menjadi kutub utara. Sebaliknya, jika arah arus searah putaran jarum jam maka ujung besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan demikian, ujung A kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya. 

Menghilangkan Sifat Magnet 

Bagaimana supaya sifat magnet tetap? Dan bagaimana cara menghilangkan sifat magnet suatu bahan? 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 bertujuan 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.

Kamu 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. Cara menghilangkan magnet: 

a. dipukul-pukul 

b. dibakar 

c. dialiri arus bolak balik (AC) 

Kelas IX | Kutub Magnet

Jika magnet batang ditaburi serbuk besi atau paku-paku kecil, sebagian besar serbuk besi maupun paku akan melekat pada kedua ujung magnet. Bagian kedua ujung magnet akan lebih banyak serbuk besi atau paku yang menempel daripada di bagian tengahnya. Hal itu menunjukkan bahwa gaya tarik magnet paling kuat terletak pada ujung-ujungnya. Ujung magnet yang memiliki gaya tarik paling kuat itulah yang disebut kutub magnet. Bagaimanakah menentukan jenis kutub magnet? 

Sebuah magnet batang yang tergantung bebas dalam keadaan setimbang, ujung-ujungnya akan menunjuk arah utara dan arah selatan bumi. Ujung magnet yang menunjuk arah utara bumi disebut kutub utara magnet. Sebaliknya, ujung magnet yang menunjuk arah selatan bumi disebut kutub selatan magnet. Setiap magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Alat yang digunakan untuk menunjukkan arah utara bumi atau geografis disebut kompas. Jika menginteraksikan dua magnet maka, 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 magnetik, 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 pengaruh 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 disebut 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. 

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. 

Kelas IX | 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 (magnet remanen). Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer. Cobalah mengingat kembali teori partikel zat di kelas VII. Benda yang bukan magnet arah magnet elementernya tidak beraturan. Adapun, benda magnet arah magnet elementernya teratur. Oleh sebab itu, prinsip membuat magnet adalah mengubah susunan magnet elementer yang tidak beraturan menjadi searah dan teratur.

Kelas IX | GGL Listrik

Pernahkah kamu memerhatikan tulisan 1,5 V pada baterai, atau 6 V dan 12 V pada akumulator? Besaran 1,5 V, 6 V atau 12 V yang tertulis pada badan baterai atau akumulator menunjukkan beda potensial listrik yang dimilikinya. Hal itu sering disebut gaya gerak listrik (GGL). Untuk membantumu memahami pengertian gaya gerak listrik, perhatikan gambar di bawah ini dan perhatikan pula penjelasannya.

Jika sakelar (sk) ditutup, elektron di kutub negatif baterai akan bergerak melalui penghantar menuju kutub positif. Selama dalam perjalanannya, elektron mendapat tambahan energi dari gaya tarik kutub positif. Namun, energi itu akan habis karena adanya tumbukan antarelektron; di dalam lampu tumbukan itu mengakibatkan filamen berpijar dan mengeluarkan cahaya. Sesampainya di kutub positif, elektron tetap cenderung bergerak menuju ke kutub negatif kembali. 

Namun, hal itu sulit jika tidak ada bantuan energi luar. Energi luar tersebut berupa energi kimia dari baterai. Energi yang diperlukan untuk memindah elektron di dalam sumber arus itulah yang disebut gaya gerak listrik (GGL). Pada gambar di atas tegangan terukur pada titik AB (misalnya menggunakan voltmeter) ketika sakelar terbuka merupakan GGL baterai. Adapun tegangan terukur ketika sakelar tertutup merupakan tegangan jepit. Nilai tegangan jepit selalu lebih kecil daripada gaya gerak listrik.

Kelas IX | Elemen Volta

Elemen Volta dikembangkan pertama kali oleh Fisikawan Italia bernama Allesandro Volta (1790-1800) dengan menggunakan sebuah bejana yang diisi larutan asam sulfat (H2SO4) dan dua logam tembaga (Cu) dan seng (Zn). Bagian utama elemen Volta, yaitu 

1. kutub positif (anode) terbuat dari tembaga (Cu), 

2. kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), 

3. larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4). 

Lempeng tembaga memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng memiliki potensial rendah. Jika kedua lempeng logam itu dihubungkan melalui lampu, lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan logam tembaga maupun seng sehingga menghasilkan sejumlah elektron yang mengalir dari seng menuju tembaga. Adapun, reaksi kimia pada elemen Volta adalah sebagai berikut. 

Pada larutan elektrolit terjadi reaksi 

H2SO4 → 2H+ + SO42- 

Pada kutub positif terjadi reaksi 

Cu + 2H+ → polarisasi H2 

 Pada kutub negatif terjadi reaksi 

Zn + SO4 → ZnSO4+ 2e 

Reaksi kimia pada elemen Volta akan menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Gas hidrogen tidak dapat bereaksi dengan tembaga, sehingga gas hidrogen hanya menempel dan menutupi lempeng tembaga yang bersifat isolator listrik. Hal ini menyebabkan terhalangnya aliran elektron dari seng menuju tembaga maupun arus listrik dari tembaga menuju seng. Peristiwa tertutupnya lempeng tembaga oleh gelembung-gelembung gas hidrogen disebut polarisasi. Adanya polarisasi gas hidrogen pada lempeng tembaga menyebabkan elemen Volta mampu mengalirkan arus listrik hanya sebentar. Tegangan yang dihasilkan setiap elemen Volta sekitar 1,1 volt. Penggunaan larutan elektrolit yang berupa cairan merupakan kelemahan elemen Volta karena dapat membasahi peralatan lainnya. 

Kelas IX | Elemen Kering

Elemen kering disebut juga baterai. Elemen kering pertama kali dibuat oleh Leclance. Bagian utama elemen kering adalah 

1. kutub positif (anode) terbuat dari batang karbon (C), 

2. kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), 

3. larutan elektrolit terbuat dari amonium klorida (NH4Cl), 

4. dispolarisator terbuat dari mangan dioksida (MnO2). 

Baterai disebut elemen kering, karena elektrolitnya merupakan campuran antara serbuk karbon, batu kawi, dan salmiak yang berwujud pasta (kering). Batang karbon (batang arang) memiliki potensial tinggi, sedangkan lempeng seng memiliki potensial rendah. Jika kedua elektrode itu dihubungkan dengan lampu maka lampu akan menyala. Hal ini membuktikan adanya arus listrik yang mengalir pada lampu. Ketika lampu menyala, larutan elektrolit akan bereaksi dengan seng. Adapun, reaksi kimia pada batu baterai adalah sebagai berikut. 

Pada larutan elektrolit terjadi reaksi 

Zn + 2NH4Cl → Zn2+ + 2Cl + 2NH3 + H2 (ditangkap dispolarisasi) 

Pada dispolarisator terjadi reaksi 

H2 + 2MnO2 → Mn2O3 + H2O 

Reaksi kimia pada batu baterai akan menghasilkan gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Gas hidrogen akan ditangkap dan bereaksi dengan dispolarisator yang berupa mangan dioksida (MnO2) menghasilkan air (H2O), sehingga pada batu baterai tidak terjadi polarisasi gas hidrogen yang mengganggu jalannya arus listrik. Bahan yang dapat menghilangkan polarisasi gas hidrogen disebut dispolarisator. Adanya bahan dispolarisator pada batu baterai, menyebabkan arus listrik yang mengalir lebih lama. Setiap batu baterai menghasilkan tegangan 1,5 volt. Elemen kering (batu baterai) banyak dijual di toko karena memiliki keunggulan antara lain tahan lama (awet), praktis karena bentuk sesuai kebutuhan, dan tidak membasahi peralatan karena elektrolitnya berupa pasta (kering).

Kelas IX | Accumulator

Accumulator sering disebut aki. Elektrode accumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal (Cu) berpori. Bagian utama akumulator, yaitu 

1. kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2), 

2. kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb), 

3.larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%. 

Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa pengisian kembali. 

Proses Pengosongan Accumulator 

Pada saat accumulator digunakan, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi perubahan anode, katode dan elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan yaitu timbal dioksida (PbO2) menjadi timbal sulfat (PbSO4). Perubahan yang terjadi pada katode adalah timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat (PbSO4). Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam sulfat pekat menjadi encer, karena pada pengosongan accumulator terbentuk air (H2O). Susunan akumulator adalah sebagai berikut. 

Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2).
Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb).
Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%.

Ketika accumulator digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni sehingga menghasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada accumulator yang dikosongkan adalah sebagai berikut. 

Pada elektrolit : H2SO4→2H+ + SO42– 

Pada anode: PbO2 + 2H+ + 2e + H2SO4 →PbSO4+2H2O 

Pada katode : Pb + SO42–→ PbSO4 

Pada saat accumulator digunakan, baik anode maupun katode perlahan-lahan akan berubah menjadi timbal sulfat (PbSO4). Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya memiliki potensial sama dan arus listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada reaksi kimia menyebabkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga mengurangi massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan accumulator kosong (habis). 

Proses Pengisian Accumulator 

Accumulator termasuk elemen sekunder, sehingga setelah habis dapat diisi kembali. Pengisian accumulator sering disebut penyetruman accumulator. Pada saat penyetruman accumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Perubahan yang terjadi pada anode, yaitu timbal sulfat (PbSO4) berubah menjadi timbal dioksida (PbO2). Perubahan pada anode, yaitu timbal sulfat (PbSO4) berubah menjadi timbal murni (Pb). Kepekatan asam sulfat akan berubah dari encer menjadi pekat, karena ketika akumulator disetrum terjadi penguapan air. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator? 

Untuk menyetrum accumulator diperlukan sumber tegangan DC lain yang memiliki beda potensial yang lebih besar. Misalnya akumulator 6 volt kosong harus disetrum dengan sumber arus yang tegangannya lebih dari 6 volt. Kutub-kutub akumulator dihubungkan dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub negatif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian ini menyebabkan aliran elektron sumber tegangan DC berlawanan dengan arah aliran elektron accumulator. 

Elektron-elektron pada accumulator dipaksa kembali ke elektrode accumulator semula, sehingga dapat membalik reaksi kimia pada kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman accumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan waktu pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan rheostat. Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepekatan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu, perlu ditambah air accumulator kembali. Susunan accumulator yang akan disetrum (diisi) dalam keadaan masih kosong, yaitu 

Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbSO4),
Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (PbSO4),
Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) encer.

Reaksi kimia saat accumulator diisi, yaitu 

Pada elektrolit : H2SO4 →2H+ + SO42– 

Pada anode : PbSO4 + SO42– + 2H2O→ PbO2 + 2H2SO4 

Pada katode: PbSO4 + 2H+ → Pb + H2SO4 

Jadi, saat penyetruman accumulator pada prinsipnya mengubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat (PbSO4) menjadi timbal dioksida (PbO2) dan timbal murni (Pb). 

Kelas IX | Sifat Muatan Listrik

Kita ketahui bahwa benda yang bermuatan listrik, baik positif atau negatif, dapat menarik serpihan kertas kecil. Bagaimanakah jika benda-benda yang bermuatan saling didekatkan? Untuk menjawab persoalan tersebut terlebih dahulu harus mengetahui sifat-sifat suatu muatan listrik.

Pada percobaan dengan cara menggosok batang kaca dengan kain wol, lalu menggantungnya pada statif. Kemudian mendekatkan batang kaca yang sudah dipakai menyisir rambut, diperoleh bahwa batang kaca yang didekati sisir plastik akan tarik-menarik. Hal ini terjadi akibat gosokan dengan kain wol batang kaca bermuatan positif dan sisir plastik akan bermuatan negatif. Dengan demikian, muatan yang tidak sama (positif – negatif) apabila berdekatan akan saling menarik, seperti gambar berikut ini.

Perbedaan terjadi pada ebonit dan sisir plastik. Ebonit yang didekati sisir plastik akan tolak-menolak. Hal ini disebabkan jenis muatan listrik yang dihasilkan akibat gosokan antara ebonit dan sisir plastik sama, yaitu muatan negatif. Jadi, muatan yang sejenis (negatif – negatif) jika berdekatan akan tolak-menolak, seperti gambar di bawah ini.

Percobaan seperti kedua gambar di atas menunjukkan adanya gaya tarik-menarik dan gaya tolak-menolak antara muatan dari benda yang berbeda, yaitu kaca dengan sisir plastik dan ebonit dengan sisir plastik. Dapatkah gaya tarik-menarik dan gaya tolak-menolak terjadi pada benda yang sama?

 

Gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antarmuatan dapat terjadi pada benda yang sama, misalnya dua batang kaca. Jika kedua batang kaca digosok dengan kain sutra dan didekatkan, akan tolak-menolak, karena kedua benda bermuatan sejenis. Hal yang sama dapat terjadi pada dua penggaris plastik yang digosok dengan kain wol.