BELAJAR KEMAGNETAN BARENG BU SILVI

KEMAGNETAN DAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK HANDOUT MATA PELAJARAN IPA SILVIA RAMADANI, S.Pd 9B 2020



KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT., karena dengan karunia-Nya dapat menyelesaikan buku ini. Handout yang penyusun buat ini berisi materi tentang Kemagnetan dan Induksi Elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Handout ini memberi perhatian yang besar terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi. Oleh karena itu, selain menyajikan materi yang dikehendaki oleh kurikulum, handout ini juga dilengkapi dengan fitur tambahan untuk menambah wawasan siswa. Handout ini disajikan secara sistematis dan disertai dengan gambar-gambar yang relevan sehingga mempermudah siswa untuk mempelajarinya. Di akhir Handout disajikan rangkuman untuk mempermudah siswa dalam mempelajari buku ini. Akhir kata, tiada gading yang tak retak, demikian pula dengan handout ini, masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun tetap penulis nantikan demi kesempurnaan handout ini. Pekanbaru, Oktober 2020 Penyusun i

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ...................................................................................................... i DAFTAR ISI .................................................................................................................. ii PETA KONSEP .............................................................................................................. iii A. KONSEP MAGNET ................................................................................................. 1 1 1. Pendahuluan ......................................................................................................... 1 2. Kemagnetan .......................................................................................................... 2 3. Macam-macam Magnet......................................................................................... 2 4. Kemagnetan Bahan................................................................................................ 3 5. Kutub-kutub Magnet ............................................................................................. 3 6. Medan magnet ..................................................................................................... 4 7. Kemagnetan Bumi ................................................................................................. 5 8. Pembuatan Magnet .............................................................................................. 7 B. ELEKTROMAGNET ................................................................................................. 10 C. GAYA LORENTZ .................................................................................................... 13 D. INDUKSI ELEKTROMAGNET ................................................................................... 17 E. PEMANFAATAN MEDAN MAGNET DALAM TEKNOLOGI ......................................... 21 F. PEMANFAATAN MEDAN MAGNET DALAM SISTEM NAVIGASI HEWAN ................... ii

KOMPETENSI DASAR dan INDIKATOR Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompeternso 3.6 Menerapkan konsep kemagnetan, induksi elektromagnetik, dan pemanfaatan medan 3.6.1 Menjelaskan sifat-sifat bahan magnet. magnet dalam kehidupan sehari-hari termasuk pergerakan/navigasi hewan untuk mencari 3.6.2 Menjelaskan tiga cara membuat makanan dan migrasi magnet. 3.6.3 Menjelaskan besar gaya lorentz 3.6.4 Menjelaskan prinsip induksi elektromagnetik 3.6.5 Menjelaskan prinsip Kerja Generator 3.6.6 Menjelaskan prinsip Kerja Dinamo AC- DC 3.6.7 Menjelaskan prinsip kerja transformator step up dan step down . 3.6.8 Menghitung trafo 3.6.9 Menjelaskan prinsip kemagnetan dalam tubuh hewan 3.6.10 Menjelaskan penerapan konsep induksi elektromagnetik pada teknologi di kehidupan sehari-hari iii

PETA KONSEP iv

A. KONSEP MAGNET 1. Pendahuluan Pernahkah kalian mengamati apa yang terjadi ketika dua buah magnet didekatkan. Apa yang akan terjadi ? Ya benar, magnet tersebut akan saling tolak menolak atau saling tarik menarik tergantung dengan kutub yang didekatkan. Gejala yang terjadi ini meupakan gejala kemagnetan. Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang teramati atau terlihat sebagai suatu gaya tarik atau gaya tolak antara kutub yang senama atau tidak senama. Terdapat dua kutub magnet, yaitu kutb utara ( U ) dan kutub selatan ( S ). Perhatikan sepeda kayuh disamping. Pernahkah kalian mengayuh sepeda seperti gambar 1 disamping?, tanpa kita sadari saat kita mengayuh sepeda tersebut, lampu sepeda akan menyala, semakin cepat mengayuh semakin terang nyala lampunya. Hal ini karena pengaruh magnet.Dalam kehidupan sehari- hari, kita tidak pernah terlepas dari peralatan-peralatan elektronika. Magnet merupakan bagian tak terpisahkan dari alat- alat elektronik dan teknik kelistrikan, karena tidak sedikit Gambar 1. Sepeda kayuh konstruksi alat-alat listrik Sumber: https://tienkartina.files.wordpress.com/2010/12/dynamo.jpg tergantung pada magnet. Alat- alat listrik yang menggunakan magnet antara lain dinamo listrik pada sepeda, generator pembangkit tenaga listrik, motor- motor listrik, dan alat-alat kendali (kontrol) listrik. 2. Kemagnetan Pada era teknologi yang serba modern ini magnet memegang peranan yang sangat penting. Dari pengembangan sains, telah berhasil membuat alat transportasi yang menggunakan magnet yang disebut kereta api monorel. Berbagai alat menggunakan magnet seperti alat-alat rumah tangga dan alat-alat komunikasi. Apakah sebenarnya magnet itu? Bagaimanakah prinsip kerja alat-alat itu berdasarkan Gambar 2. Magnet menarik logam kemagnetan? Sumber Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada :http://perpustakaantamanilmu.blo didekatnya disebut kemagnetan. Berdasarkan kemampuan benda gspot.com/2012/03/magnet.html 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. 1

3. Macam-Macam Magnet a. Magnet Berdasarkan Segi Kejadiannya Berdasarkan segi kejadiannya magnet dikelompokkan menjadi dua, yaitu magnet alam dan magnet buatan. 1) Magnet Alam Magnet alam adalah magnet yang ada di alam tanpa campur tangan manusia. Kemagnetan magnet alam terjadi karena pengaruh medan magnet dari planet bumi. Magnet alam terdapat di dalam tanah berupa bijih besi magnet dalam bentuk besi oksida (Fe3O4). Magnet alam tidak banyak digunakan untuk kepentingan manusia karena ketersediaanya tidak seberapa dan kekuatan unsur-unsur kemagnetannya pada umumnya tidak cukup besar. 2) Magnet Buatan Magnet dapat secara sengaja dibuat oleh manusia dari baja atau besi murni, serta dari bahan paduan seperti paduan baja dengan nikel atau paduan antara aluminium, kobalt, dan nikel (alnico). Berdasarkan hasilnya, magnet buatan dibedakan antara magnet tetap (permanen) dan magnet sementara b. Magnet Berdasarkan Bentuknya Jenis magnet juga digolongkan berdasarkan bentuk geometris magnet. Berdasarkan bentuk ini jenis magnet dapat dibedakan atas empat bentuk dasar magnet yaitu magnet batang, magnet jarum, magnet selinder, dan magnet U. Bentuk magnet di buat berdasarkan tujuan penggunaannya. Misalnya magnet jarum dibuat dengan mempertimbangkan penggunaannya dalam alat kompas penunjuk arah mata angin. Jelas untuk keperluan ini diperlukan magnet yang peka terhadap medan magnet Gambar 3. Magnet berdasarkan Bumi dan dapat bergerak bebas dengan mudah. bentuknya Sedangkan untuk keperluan mekanik dengan kekuatan Sumber: magnet yang besar biasanya dibuat magnet bentuk U atau ladam. https://fajarfisikaupi.files.wordpress.com /2013/03/bentuk2-magnet.jpg 4. Kemagnetan Bahan Berdasarkan sifat kemagnetannya benda dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: a) Feromagnetik, yaitu Gambar 4 partikel diamagnetik, paramagnetik, feromagnetik benda yang dapat ditarik oleh Sumber : https://www.perpusku.com/2017/01/diamagnetik-paramagnetik- magnet dengan kuat, contohnya besi, baja, nikel, dan kobalt. feromagnetik-pengertian-dan-contohnya.html Selain dapat ditarik magnet dengan kuat, bahan feromagnetik dapat dibuat menjadi magnet. Nama feromagnetik sendiri berasal dari bahasa latinferrum yang artinya besi. b) Paramagnetik, yaitu benda yang dapat ditarik oleh magnet dengan gaya kecil, contohnya adalah alumunium, magnesium, dan platina. 2

c) Diamagnetik, yaitu benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet, contohnya tembaga, emas, perak, dan bismuth. 5. Kutub-Kutub Magnet Magnet mempunyai sifat-sifat tertentu. Bila kalian menaburkan serbuk besi pada sebuah magnet batang, ternyata serbuk besi itu terkumpul pada bagian ujung-ujung magnet. Berarti bagian ujung magnet tersebut mempunyai gaya tarik terbesar. Bagian magnet yang mempunyai gaya tarik terbesar disebut kutub magnet. 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 (U). Sebaliknya, ujung magnet yang menunjuk arah selatan bumi disebut kutub selatan magnet (S). Jika dua magnet saling didekatkan, mereka saling mengerahkan gaya, yaitu gaya magnet. Jika dua kutub utara saling didekatkan, kedua kutub tersebut akan tolak-menolak. Demikian juga halnya jika dua kutub selatan saling didekatkan. Namun, jika kutub utara salah satu magnet didekatkan ke kutub selatan magnet lain, kutub-kutub tersebut akan tarik-menarik. Gambar 5 Magnet saling tolak menolak dan tarik menarik http://badarudin89.blogspot.com/2012/01/magne t.html 4. Medan Magnet Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet. 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. Medan magnet dapat digambarkan dengan garis khayal yang disebut garis-garis gaya magnet.Garis-garis gaya magnet Gambar 6. Garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara dan Sumber: http://www.how-things-work-science- masuk ke kutub selatan projects.com/images/BarMagnet_500x332-69k.jpg membentuk kurva tertutup.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. 3

Pada dua kutub magnet yang sejenis, garis-garis gaya magnet yang keluar dari kutub utara masing-masing cenderung saling menolak. Hal itulah yang menyebabkan dua kutub yang sejenis saling menolak. 7. Kemagnetan Bumi Ratusan tahun yang lalu, para pelaut berlayar mengarungi samudera yang belum diketahui arahnya. Bagaimanakah pelaut itu tahu ke arah mana mereka akan berlayar? Bumi merupakan sebuah magnet yang sangat Gambar 7. Penampang Bumi sebagai besar. Magnet bumi memiliki dua kutub. Kutub utara magnet magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi. Adapun kutub selatan magnet bumi terletak di sekitar Sumber: http://1.bp.blogspot.com/- kutub utara bumi. Magnet bumi memiliki medan zV5AdxLHNbg/Uo8jJP60_pI/AAAAAAA magnet yang dapat memengaruhi jarum kompas dan ATFg/J9vc1_wgvLE/s1600/magnet.png magnet batang yang tergantung bebas.Sebuah magnet yang bebas bergerak ternyata selalu menempatkan dirinya menurut arah utara-selatan. Hal ini menunjukkan bahwa di permukaan bumi terdapat medan magnet dan gaya yang mempengaruhi kutub- kutub magnet tersebut. Medan magnet bumi digambarkan dengan garis-garis lengkung yang berasal dari kutub selatan bumi menuju kutub utara bumi. Kutub utara kompas 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 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. Hal tersebut menyebabkan jarum kompas tidak tepat menunjuk arah utara-selatan bumi, tetapi sedikit menyimpang. Sudut Gambar 8. Sudut deklinasi negatif dan positif penyimpangan ini dinamakan sudut Sumber: http://petabandung.net/kiblat/kompas.php deklinasi. Besarnya sudut deklinasi di berbagai tempat di permukaan bumi tidaklah sama dan selalu berbeda dari tahun ke tahun. Sudut deklinasi dikatakan positif apabila kutub utara magnet jarum kompas menyimpang ke timur atau ke kanan, sedangkan sudut deklinasi negatif sebaliknya. 4

Arah garis-garis gaya magnet bumi ternyata tidak sejajar dengan permukaan bumi. Di bawah ini gambaran arah garis-garis gaya magnet bumi terhadap permukaan bumi. Dengan keadaan garis-garis gaya magnet bumi terhadap permukaan bumi seperti Gambar 9. Sudut inklinasi digambarkan di atas, berakibat sebuah magnet jarum yang dapat berputar pada sumbu yang mendatar, Sumber: biasanya tidak mengambil kedudukan mendatar, tetapi http://handungnugroho.blogspot.com miring. Sudut yang dibentuk oleh magnet itu dengan garis mendatar disebut inklinasi. Besar sudut inklinasi di berbagai tempat di bumi tidak sama. Yang terbesar adalah 90o dan banyak terdapat di belahan bumi utara dan belahan bumi selatan. Sudut inklinasi nol disebut juga dengan khatulistiwa magnet bumi. Besarnya sudut inklinasi di suatu tempat dapat diukur dengan alat yang disebut lingkaran inklinasi. 8. Pembuatan Magnet Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri dari magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer. Gambar 10. Magnet elementer sebelum jadi Benda yang bukan magnet, arah magnet elementernya magnet, dan setelah jadi magnet tidak beraturan. Dan benda magnet arah magnet Sumber : fisikitaenal.blogspot.com elementernya teratur. Oleh sebab itu, prinsip 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. Tabel 1 Cara Pembuatan Magnet Cara pembuatan Deskripsi cara pembuatan gambar magnet Besi digosok dengan salah satu Dengan Cara ujung magnet tetap. Arah Menggosok gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi Gambar 10. Gosokan Searah teratur dan mengarah ke satu arah. Apabila magnet elementer Sumber: besi telah teratur dan mengarah http://rositasrmdi.files.wordpress.com/2013/04 ke satu arah, dikatakan besi dan baja telah menjadi magnet. /2.jpg Pada ujung terakhir besi yang digosok, akan mempunyai kutub yang berlawanan dengan kutub ujung magnet penggosoknya 5

Dengan Cara Besi dan baja diletakkan di dekat Gambar 11. Induksi Induksi magnet tetap. Magnet elementer Sumber: http//4.bp.blogspot.com/- yang terdapat pada besi dan baja 6HtGXWRLgQU/s1600/induksi%2Bmagnet.JPG Dengan Cara akan terpengaruh atau terinduksi Dialiri Arus DC magnet tetap yangmenyebabkan Gambar 12. Elektromagnet (elektromagnet) letak magnet elementernya Sumber: teratur ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet http//gustinwindriyana.files.wordpress.c sehingga dapat menaik serbuk om/2013/04/2.jpg besi yang berada didekatnya 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 akanmenjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada didekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet 6

Menentukan kutub magnet buatan 1. Digosokkan Gambar 13. Kutub magnet yang Misalnya kita menggosokan magnet yang arahnya utara kita gosokan digosokkan pada daerah A sampai dengan B secara SEARAH dan TIDAK BOLAK- BALIK. SEARAH TAPI BERKALI-KALI. Misalnya pada gambar di atas Sumber : http://fismath.com/ logam A-B digosok dengan magnet yang ujungnya arah Utara. Hasilnya adalah A menjadi kutub Utara dan B menjadi kutub selatan Prinsipnya : Kutub yang pertama kali menyentuh logam akan sejenis. Logam besi bersifat sementara dan logam baja bersifat permanen atau tetap. 2. Membuat magnet dengan cara induksi Gambar di atas sebuah magnet kutub U = utara dan S = selatan didekatkan dengan logam besi yang ujungnya B dan A. Maka ujung besi B menjadi kutub Utara dan ujung besi A menjadi kutub Selatan. Prinsipnya : Kutub magnet yang didekatkan dengan ujung logam menghasilkan kutub yang berlawanan dengan kutub magnet. Logam besi bersifat sementara dan logam baja bersifat permanen atau tetap. Perhatikan gambar berikut ini! Gambar 14. Kutub magnet yang diinduksikan Sumber : http://fismath.com/ 3. Membuat magnet dengan cara elektromagnetik atau mengaliri arus listrik Untuk menentukan arah kutub utara dan kutub selatannya. Kita menggunakan kaidah tangan kanan (keempat jadi dan ibu jari). Yakni keempat jari tangan kanan menunjukkan arah arus yang mengalir. Arah arus yang mengalir Gambar 14. Kutub magnet yang dialiri listrik adalah berasal dari kutub positif baterai. Sumber : http://fismath.com/ Kemudian ibu jari sebagai arah kutub Utara. Kalau sudah ketemu kutub Utara maka kutub yang satunya adalah kutub Selatan Arah ibu jadi menunjukkan arah utara dan keempat ibu jari menunjukkan arah arus yang dimulai dari kutub positif baterai. jadi keempat ibu jari tersebut mengikuti arah lilitan kawat. 7

LAB. MINI Membuat Magnet Sederhana Tujuan : Untuk mengetahui cara membuat Magnet sederhana dalam kehidupan kita sehari-hari. Alat dan bahan : 1. Paku Besi 2. Magnet 3. Jarum jahit Cara Kerja : 1. Gosok-gosokkan pake ke magnet secara satu arah 2. Dekatkan jarum jahit dengan paku, apa yang terjadi pada jarum jahit 3. Simpulkan dari hasil kegiatan tersebut! 8

ELEKTROMAGNET Masih ingatkah kamu cara membuat magnet menggunakan arus listrik? Di bagian ini kamu akan lebih mendalami tentang magnet listrik terssebut. 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 itumedan 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. Gambar 13 : Elektromagnetik Elektromagnetik banyak digunakan dalam Sumber : http://fismath.com/cara-membuat- bidang teknik, misalnya pembuatan bel listrik, kunci magnet-dengan-cara-induksi-gosokandan- elektromagnetik/ pintu listrik, indikator untuk bahan bakar pada mobil (fuel level), kereta cepat tanpa roda, telepon dengan uang logam dan detektor logam. 1. Bel Listrik Bel listrik juga bekerja dengan menerapkan elektromagnet. Elektromagnet tersebut terdiri dari dua silinder besi lunak. Sekitar silinder tersebut dililitkan kawat. Satu ujung kawat dihubungkan ke baterai, ujung kawat lainnya dihubungkan ke pegas. Ketika baterai dihubungkan, arus mengalir melalui sekrup menuju pegas, melewati kumparan dan kembali ke baterai. Ketika arus melewati Gambar 14. Rangkaian bel listrik kumparan, inti besi silinder tersebut akan menjadi magnet. Inti besi ini akan menarik jangkar, yang Sumber: menyebabkan pemukul menumbuk bel dan https://developer.mbed.org/media/uploads/4180 _1/bel listrik.jpg terjadilah bunyi. Ketika pemukul menumbuk bel, kontak pegas dan sekrup, terputus menyebabkan arus listrik putus. Arus berhenti mengalir, inti besi kehilangan kemagnetannya. Jangkar kembali menempel ke pegas. Ketika ini terjadi, arus mengalir kembali, membuat besi lunak tersebut menjadi magnet lagi. Proses ini berulangulang, yang menyebabkan pemukul bergetar dengan cepat menumbuk bel yang menghasilkan suara bel listrik. 9

2. Relai Gambar 15. Relai Relai merupakan alat elektromekanik yang bekerja Sumber: berdasarkan prinsip elektromagnetik. Relai menggunakan https://developer.mbed.org/med sebuah elektromagnet untuk membuka maupun menutup satu ia/uploads/4180_1/relay.jpg kontak atau lebih. Kontak relai yang terbuka ketika relai tidak dialiri arus disebut kontak normal terbuka (normally open = NO). Sebaliknya, kontak relai yang tertutup ketika relai tidak dialiri arus disebut kontak normal tertutup (normally closed = NC). Ketika kumparan tidak dialiri arus, kontak bersama terhubung dengan ujung NC. Ketika kumparan tersebut dialiri arus, elektromagnet tersebut akan menarik plat besi sehingga kontak bersama tersebut terhubung ke ujung NO. 3. 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 Gambar 16. Katrol listrik menarik logam 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. Keuntungan katrol listrik adalah: a. mampu mengangkat sampah besi dalam Sumber: http://maslatip.com/wp- content/uploads/2015/01/katrol-listrik.jpg jumlah besar b. dapat mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa rantai c. membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik. 4. Metal Detector Sebuah detektor logam yang digunakan untuk mengecek senjata logam, terdiri atas kumparan besar yang dapat dialiri/membawa arus listrik. Seseorang yang berjalan lewat di bawah pintu detektor yang membawa senjata logam dapat diketahui. Senjata logam dapat mengubah elektromagnetik yang dihasilkan oleh kumparan. Perubahan ini akan terdeteksi dan alarm akan berbunyi. Gambar 17. Metal Detector Sumber: http://www.bounty-hunter-metal- detector.com/wp- content/uploads/2016/10/Metal-detector- accuracy-1.jpg 10

5. Pengeras Suara Loudspeaker adalah alat pengeras suara yang menggunakan prinsip elektromagnetik. Sinyal arus listrik diubah menjadi gelombang bunyi. Sinyal yang melalui kumparan dalam bentuk solenoida yang diletakkan di belakang speaker. Kumparan ini berlaku sebagai elektromagnetik dan ada magnet permanen yang ditempakan didekatnya. Arus yang lewat hanya satu arah, gaya magnet akan menekan elektromagnetik dan keluar ke speaker. Arus yang lewat berlawanan akan menarik speaker sehingga terjadi getaran. Getaran dari speaker menghasilkan gelombang bunyi. Elektromagnet menimbulkan gejala induksi Gambar 18. TOA (Salah satu magnet. Ahli Sains yang juga guru besar pada Universitas pengeras suara untuk kegiatan) Kopenhagen Jerman yang bernama Hans Christian Sumber: Oersted(1777 – 1851) melakukan percobaan dan http://img.indonetwork.xyz/produc membuktikan bahwa disekitar arus listrik terdapat medan ts/thumbs/600x600/2014/10/06/eb magnet.Oersted akhirnya menyimpulkan, bahwa: b261051f86ee5043c52186c487d8e 6.jpg 1. 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. 2. Arah medan magnet (garis-garis gaya magnet) bergantung pada arah arus listrik. Jika arah arus diubah, maka arah medan magnet berubah. 3. Besar medan magnet dipengaruhi oleh kuat arus dan jarak terhadap kawat. Arah garis-garis gaya magnet di sekitar penghantar lurus yang dialiri arus listrik agar lebih mudah digunakan kaidah tangan kanan. Jika ibu jari menunjukkan arah arus, maka arah garis gaya magnet dinyatakan oleh jari-jari yang menggenggam. 11

GAYA LORENTZ Gaya Lorentz Gaya Lorentz adalah gaya yang terjadi pada sebuah penghantar berarus listrik di dalam medan magnet. Untuk menentukan arah gaya Lorentz dapat digunakan kaidah tangan kanan. Dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Ibu jari menunjukkan arah aruslistrik, I. 2. Telunjuk menunjukkan arahmedan magnet, B. 3. Jari tengah menunjukkan arahgaya Lorentz, F. Besar gaya Lorentz sebandingdengan kuat medan magnet, arus listrik, dan panjang kawat. Jika kedudukan gaya, kuat medan magnet dan arus listrik saling tegak lurus, maka besarnya gaya Lorentz dapat dirumuskan: Dengan F adalah ga ya Lorentz dinyatakan dalam newton, medan magnet dinyatakan Gambar 19. Kaidah tangan dalam satuan (N/Am), (weber/m2) atau tesla (T), dan l (m) kanan Sumber: Arus listrik sebanding dengan gaya yang ditimbulkan, demikian juga Cdengan perubahan medan magnet yang diberikan. Akibat http://rumushitung.com/wp- content/uploads/2015/01/kaid ah-tangan-kanan.png dari arah arus (I) dan arah medan magnet (B) saling tegak lurus, maka secara matematis, besarnya Gaya Lorentz dituliskan sebagai berikut. RUMUS F = B. I. L (persamaan 1) Keterangan: F = gaya Lorentz (N) B = medan magnet tetap (T) I = kuat arus listrik (A) L = panjang kawat berarus yang masuk ke dalam medan magnet (m) 12

Kamu Pasti Bisa Contoh Soal Gaya Lorentz 1. Sebuah kawat tembaga sepanjang 10 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 8 Tesla, berapakah Gaya Lorentz yang timbul? Diketahui: L = 10 m I = 5 mA = 0,005 A B=8T Ditanya: Gaya Lorentz (F)? Jawab: F = B I L = 8 . 0,005 . 10 = 0,4 N Jadi, Gaya Lorentz yang timbul sebesar 0,4 N 1. Penggunaan Konsep Gaya Lorentz (Gaya Magnet) Adanya gaya magnet pada penghantar berarus listrik di dalam medan magnet memungkinkan berputarnya kumparan penghantar berarus listrik di dalam medan magnet. Beberapa contoh penerapan konsep ini antara lain motor listrik dan alat ukur listrik. a) Motor listrik Motor listrik adalah alat untuk mengubah energilistrik menjadi energi kinetik. Dasar kerja motor listrik ini hampir sama dengan dasar kerja sebuah galvanometer. Apabila arus listrik dialirkan melalui kumparan, permukaan kumparan yang bersifat sebagai kutub utara bergerak menghadap selatan magnet. Permukaan yang bersifat sebagai kutub Gambar 20. Motor listrik selatan bergerak menghadap ke kutub utara magnet. Setelah itu maka kumparan berhenti berputar. Sumber: http://akhdanazizan.com/wp- Untuk melanjutkan putaran, tepat pada saat content/uploads/2015/10/Motor- kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus dalamlisktruikm-1.pjpagran dibalik. Dengan terbaliknya arah arus maka kutub utara kumparan berubah menjadi kutub selatan, kutub selatannya menjadi kutub utara. Sekarang kutub utara kumparan berhadapan dengan kutub utara magnet. Kutub selatan kumparan berhadapan dengan kutub selatan magnet. Kutub-kutub itu menolak kumparanberputar setengah putaran sampai kutub utara kumparan berhadapan dengan kutub selatan magnet dan kutub 13

selatan kumparan berhadapan dengan kutub utara magnet, pada saat itu arus dalam kumparan dibalik lagi. Akibat kumparan itu berputar setengah putaran lagi, demikian seterusnya, kumparan berputar terus. b) Alat pengukur listrik Jenis alat pengukur listrik yang banyak digunakanadalah pengukur jenis kumparan berputar. Pada dasarnya alat pengukur ini terdiri atas: 1) Sebuah magnet tetap berbentuk U 2) Ruang di antara kutub-kutubnya berbentuk silinder. Di antara kutub-kutub ituterdapat sebuah inti besi lunak berbentuk silinder. Inti besi ini terpasang tetap pada tempatnya, tidak dapat berputar. Di antara inti besi dan kutub-kutub magnet terdapat sebuah kumparan, K, yang dapat berputar bersama dua batang poros. Pada tiap poros itu dipasang sebuah pegas spiral. Pegas spiral, P, ini mengatur agar jarum penunjuk, J menunjukkan angka nol, kalau tidak ada arus melalui K. Gambar 21. Multimeter Digital Apabila kumparan dialirkan arus, maka kumparan itu berputar sebab salah satu permukaan Sumber: Serwett & Jerwey.2007 kumparan bersifat sebagai kutub utara dan sebagai kutub selatan. Kumparan tidak dapat berputar terus karena ditahan oleh pegas spiral. Besar putarannya tergantung pada besarnya arus, di mana makin besar arus makin besar sudut putarnya.Prinsip kerja seperti ini banyak digunakan pada peralatan seperti: amperemeter, galvanometer, dan voltmeter. 14

INDUKSI ELEKTROMAGNET Induksi Elektromagnetik Induksi elektromagnetik pertama kali dipelajari oleh seorang ilmuan yang bernama Michael Faraday. Induksi elektromagnetik merupakan kebalikan dari elektromagnet yang telah kalian pelajari sebelumnya. 1. Aplikasi Induksi Elektromagnetik Gambar 22. Generator a) Generator Sumber: Alat-alat elektronika yang ada di rumah kalian seperti televise, radio, setrika, lemari es, dan http://www.championpowerequip lampu membutuhkan energi listrik untuk bekerja. ment.com/media/1186/46533-hi-res- Listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik yang disebut 1.png?w=500&h=350&mode=max dengan generator atau dinamo. Mesin merupakan, mesin yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Dalam pembangkit listrik energi gerak yang akan diubah menjadi energi listrik dapat berasal dari gerakan kincir oleh angin, air, uap, maupun menggunakan tenaga diesel. Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator (AC) dan generator arus arus searah (DC). b) Transformator Pernahkah kamu memperhatikan berapa besar tegangan yang dibutuhkan oleh sebuah radio agar dapat menyala? Jika sebuah radio membutuhkan tegangan sebesar 9 volt, apa yang harus dilakukan agar radio dapat menyala dengan baik jika tegangan yang disediakan PLN sebesar 220 volt? Untuk mengubah tegangan PLN sebesar 220 volt menjadi 9 volt kamu dapat menggunakan transformator atau sering Gambar 23. Transformator disingkat trafo. Nah, pernahkah kamu melihat yang diperjualbelikan transformator? Perhatikan transformatorpada Gambar 21! Sumber: Transformator terdiri atas pasangan kumparan http://1.bp.blogspot.com/- primer dan sekunder yang terpisah dan dililitkan pada inti OW2m_NLVgfM/VDwQeuu besi lunak yang terbuat dari plat besi yang disusun berlapis- AGwI/AAAAAAAAF24/rJXBU 85ULPM/s1600/Transformato r%2B1.gif lapis. Prinsip dasar transformator adalah berdasarkan percobaan yang dilakukan pertama kali oleh Faraday. Transformator biasanya digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik arus AC. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membedakan jumlah lilitan dari kumparan primer dan kumparan sekunder. Bagaimana hubungan antara jumlah lilitan, kuat arus dan besar tegangan dalam transformator? Pada transformator, 15

perbandingan tegangan sama dengan perbandingan banyaknya lilitan. Secara matematis hubungan antara tegangan dan banyaknya lilitan dituliskan sebagai berikut. ������������ ������������ ������������ ������������������������������������������������������ 2 ������������ = ������������ = ������������ Keterangan: Vp = tegangan pada kumparan primer Vs = tegangan pada kumparan sekunder Np= banyaknya lilitan kumparan primer Ns = banyaknya lilitan kumparan sekunder Kamu Pasti Bisa Untuk menyalakan lampu 10 volt dengan tegangan listrik dari PLN 220 volt digunakan transformator step down. Jika jumlah lilitan primer transformator 1.100 lilitan, berapakah jumlah lilitan pada kumparan sekundernya ? Penyelesaian : Diketahui : Vp = 220 V Vs = 10 V Np = 1100 lilitan Ditanyakan : Ns = ? Jawab : Jadi Jumlah lilitan sekunder adalah 50 lilitan Transformator dibedakan menjadi dua jenis, yaitu transformator penaik tegangan (step up) dan transformator penurun tegangan (step down). 16

1) Transformator Step up Transformator step up atau transformator yang tegangan sekundernya lebih besar daripada tegangan primernya banyak digunakan dalam pesawat televisi atau monitor komputer untuk menghasilkan tegangan yang sangat Gambar 24. Skema Transformator Step Up dan Step Down tinggi. Tegangan ekstra tinggi ini Sumber: diperlukan untuk mengaktifkan tabung sinar katoda (CRT). Jika CRT https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Trafo _6.jpg diberi tegangan ekstra tinggi, akan terpancar elektron. Pancaran elektron yang terus menerus dengan intensitas yang berubah-ubah akan diterima pada layar pesawat televisi sebagai gambar bergerak. Transformator step up juga digunakan pada lampu TL (lampu neon) untuk menaikkan tegangan listrik. Tegangan tinggi ini dihubungkan ke elektroda lampu TL diberi tenganan tinggi, akan terpancar elektron. Pancaran elektron akan menumbuk gas yang ada dalam tabung sehingga menghasilkan sinar ultraviolet. Sinar ini akan memancar ke segala arah dan menumbuk lapisan fosfor pada dinding kaca tabung, sehingga menghasilkan sinar putih yang terang. 2) Transformator Step down VS Sebelum masuk ke rumah-rumah, sumber Gambar 25. Skema listrik dari PLN akan diturunkan tegangannya Transformator Step Down menggunakan transformator step down pada gardu induk. Sehingga yang mula-mula tegangannya puluhan ribu volt diubah menjadi 220 volt. Transformator step down juga terdapat pada charger. Perbandingan antara daya listrik yang Sumber: http://2.bp.blogspot.com/- keluar dari transformator dan daya yang masuk ke KaIBLczJjAU/VI8d66Su3EI/AAAA transformator disebut dengan efisiensi AAAAAYc/VRXQwvTIwyE/s1600 /trafo.jpg transformator. Nilai efisiensi transformator dinyatakan dengan persentase, yaitu sebagai berikut. η = Ps x100% Persamaan 3 Pp Keterangan: η = efisiensi transformator Ps = daya listrik kumparan sekunder (watt) Pp = daya listrik kumparan primer (watt) 17

Kamu Pasti Bisa Sebuah trafo arus primer dan sekundernya masing-masing 0,8 A dan 0,5 A. Jika jumlah lilitan primer dan sekunder masing-masing 100 dan 800, berapakah efisiensi trafo? Jawab: Diketahui: Ip = 0,8 A Np = 1.000 Is = 0,5 A Ns = 800 Ditanya: η = ... ? Penyelesaian: η = (Is x Ns/ Ip x Np) x 100% η = (0,5 A x 800/ 0,8 A x 1000) x 100% η = (400/ 800) x 100% η = 0,5 x 100% η = 50% Jadi, efisiensi trafo sebesar 50%. 18

PEMANFAATAN MEDAN MAGNET DALAM TEKNOLOGI Pemanfaatan Medan Magnet Dalam Teknologi Produk teknologi memanfaatkan magnet sering kita jumpai tetapi tidak sadar bahwa alat tersebut juga menerapkan konsep kemagnetan. Salah satu yang popular adalah dalam bidang kedokteran, seperti MRI (magnetic resonance imaging), kereta maglev, dan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). 1. MRI (magnetic resonance imaging) Magnetic Resonance Imaging ( MRI ) adalah suatu alat diagnostik muthakhir untuk memeriksa dan mendeteksi tubuh dengan menggunakan medan magnet yang besar dan gelombang frekuensi radio, tanpa operasi, penggunaan sinar X, ataupun bahan radioaktif, yang menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh atau organ manusia dengan meng-gunakan medan magnet berkekuatan Gambar 26. MRI antara 0,064 – 1,5 tesla (1 tesla = 1000 Gauss) dan Sumber: http://s.hswstatic.com/gif/mri- resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen. 10.jpg Merupakan metode rutin yang dipakai dalam diagnosis medis karena hasilnya yang sangat akurat. MRI adalah suatu teknik penggambaran penampang tubuh berdasarkan prinsip resonansi magnetik inti atom hidrogen. Tehnik penggambaran MRI relatif komplek karena gambaran yang dihasilkan tergantung pada banyak parameter. Alat tersebut memiliki kemampuan membuat gambaran potongan coronal, sagital, aksial dan oblik tanpa banyak memanipulasi tubuh pasien. Bila pemilihan parameternya tepat, kualitas gambaran detil tubuh manusia akan tampak jelas , sehingga anatomi dan patologi jaringan tubuh dapat dievaluasi secara teliti. Untuk itu perlu dipahami hal-hal yang berkaitan dengan prosedur tehnik MRI dan tindakan penyelamatan bila terjadi keadaan darurat. Berikut cara kerja MRI: a. Menggunakan medan magnet yang berkekuatan tinggi. b. Kemudian, denyutan/pulsa frekuensi radio dikenakan pada tingkat menegak kepada garis medan magnet agar sebagian nuklei hidrogen bertukar arah. c. Selepas itu, frekuensi radio akan dimatikan menyebabkan nuklei berganti pada konfigurasi awal. Ketika ini terjadi, tenaga frekuensi radio dibebaskan yang dapat ditemukan oleh gegelung yang mengelilingi pasien. d. Sinyal ini dicatat dan data yang dihasilkan diproses oleh komputer untuk menghasilkan gambar otot. 19

2. Kereta Maglev Kemajuan teknologi terjadi sangat pesat di berbagai bidang. Termasuk bidang per-transpostasian. Beberapa tahun belakangan ini telah muncul teknologi baru pengganti kereta api, yaitu Maglev. Dengan kereta ini manusia bisa melaju setara dengan mobil F1, kecepatannya Gambar 27. Kereta Maglev berkisar 650 km/jam (404 mpj) hingga layak kereta ini mendapat predikat kereta Sumber: tercepat didunia. https://smakpcicalengka.files.wordpress.com /2009/12/kereta8.jpg Secara bahasa, Maglev (Magnetically Levitated Train) berarti Kereta Api yang mengambang secara magnetis. Kereta ini secara konsisten mulai dikembangkan pada tahun 2004 di Jepang yang mengadopsi teknologi dari Jerman. Di tahun yang sama, China justru mendahului Jepang untuk merelease kereta ini. Sekarang, hanya beberapa negara maju yang menggunakan kereta ini, antara lain Jepang, China, Jerman, Perancis dan Amerika. Dikarenakan mahalnya biaya pembuatan relnya, hingga tahun 2007 hanya ada 2 negara yang berani mengkomersilkan kereta ini, siapa lagi kalau bukan China dan Kota Toyota (Jepang). Teknologi pendorongan kereta oleh motor induksi linear pertama kali dipatenkan oleh James R. Powell dan Gordon Danby pada tahun 1969 yang meneruskan teknologi motor induksi dasar yang dikembangkan oleh Eric Laithwaite. Mereka-merekalah yang dianggap paling berperan dalam penemuan teknologi maglev. Sesuai dengan namanya, kereta ini bekerja berdasarkan prinsip gaya angkat magnetis. Sehingga sewaktu berjalan, kereta ini tidak menyentuh rel, melainkan melayang diatasnya sekitar 10 mm. Hampir 98% bahan penyusun relnya terbuat dari magnet superkonduktor. Sehingga kereta sebesar ini bisa tetap lengket dengan relnya walau pada kecepatan 500km/jam. Gaya dorong kereta ini dihasilkan oleh interaksi antara motor induksi raksasa di dalam kereta dengan rel magnetisnya, yang otomatis menghasilkan gaya dorong yang luar biasa kuatnya. Bila diasumsikan berat 1 buah kereta Maglev 3 gerbong adalah 300 ton, maka hal ini setara dengan seorang manusia yang mendorong 1 buah truk kontainer dengan kecepatan 50 km/jam. Waw ! Luar biasa bukan ? Gaya dorong superkuat itulah yang menyebabkan kereta ini dapat mencapai kecepatan 650 km/jam. Bila di Indonesia ada kereta ini, jarak antara Surabaya-Bogor dapat ditempuh hanya dalam kurun waktu 1 jam 15 menit. 20

Akan tetapi, tak ada gading yang tak retak. Yang namanya buatan manusia, pasti ada titik kelemahannya. Antara lain dari sisi suara yang ditimbulkan, dikarenakan bentuk dan kecepatan kereta yang sangat tinggi, suara yang ditimbulkannya pun dapat menyamai pesawat jet. Atau sekitar 78% lebih bising daripada kereta api biasa. Biaya pengadaan dan perawatan relnya pun sangat fantastis. Dari data yang saya peroleh, biaya untuk membangun per 50 m rel maglev mencapai $600,000 atau bila dirupiahkan mencapai Rp 6,5 milyar. 3. PLTN (pembangkit listrik tenaga nuklir) PLTN yang beroperasi saat ini sebagian besar bekerja berdasarkan proses siklus Rankine. Oleh karena itu secara garis besar prinsip pembangkitan listriknya juga mirip dengan PLTU. Akan tetapi bedanya, bahan bakarnya diganti dengan bahan bakar nuklir. Proses terbentuknya energi tidak berada di Gambar 28. PLTN tungku, melainkan di teras reaktor. Tungku Sumber: dan boiler yang ada di PLTU ternyata diganti dengan sistem pemasok uap nuklir atau https://indone5ia.wordpress.com/2012/0 SPUN (Nuclear Steam Supply System/NSSS). 2/17/prinsip-kerja-pembangkit-listrik- tenaga-nuklir/ Di luar dari SPUN, komponen-komponen yang ada sangatlah mirip dengan yang ada di PLTU. Oleh karena itu, orang yang bekerja di PLTN tidak hanya berasal dari lulusan teknik nuklir saja, tetapi juga dari bidang keteknikan yang lain seperti teknik mesin, teknik listrik, teknik kimia dan sebagainya. Lalu apa yang ada di dalam SPUN tersebut? Kita akan meninjau dua jenis PLTN yang banyak digunakan di dunia, yaitu jenis reaktor air tekan / RAT (Pressurized Water Reactor/PWR) dan reaktor air didih / RAD (Boiling Water Reactor / BWR). Pada PLTN jenis RAT, kita bisa melihat bahwa uap yang kemudian akan masuk ke turbin ternyata dihasilkan di steam generator (SG) atau pembangkit uap. Jadi di sini yang bertindak sebagai boiler adalah SG. Bahan bakar nuklir berada di dalam teras reaktor (reactor core), dan teras reaktor berada di dalam bejana reaktor (reactor vessel). Bahan bakar akan mengalami reaksi fisi dan menghasilkan energi termal yang berada di material bahan bakar itu sendiri. Agar energi tersebut dapat dimanfaatkan, maka bahan bakar harus didinginkan menggunakan air pendingin. Jadi air pendingin ini akan mengalir ke dalam teras reaktor dari bawah, selanjutnya mengambil kalor dari bahan bakar, dengan demikian suhunya akan naik, dan selanjutnya keluar ke atas dari teras untuk selanjutnya masuk ke SG. Di dalam SG energi yang dikandung oleh air akan digunakan untuk menguapkan air yang akan masuk ke turbin. Air yang sudah dingin selanjutnya akan 21

dikembalikan ke teras reaktor. Pada PLTN jenis ini, air pendingin reaktor dijaga jangan sampai mendidih, caranya dengan mempertahankan tekanan air tetap tinggi. Agar tujuan ini tercapai digunakan komponen yang disebut pressurizer (PRZ). Tahukah Kamu Wireless Charging Alat ini berfungsi sebagai pengisi daya pada smartphone dengan tanpa menggunakan kabel, alat ini bekerja sebagai transformator aliran listrik dari sumber listrik diubah menjadi medan magnet pada kumparan primer yang berada pada bagian belakang ponsel dan diubah kembali menjadi aliran listrik pada kumparan sekunder. Hal yang membedakan antara Wireless Charging dengan transformator adalah media induksi yang digunakan. Pada transformator medan magnet diinduksikan dengan media inti besi, sedangkan pada Wireless Charging media induksinya adalah ruang uda Cara kerjanya adalah sebagai berikut: 1. Arus listrik yang berasal dari suatu sumber tegangan mengalir melalui kumparan primer (sebagai charger) yang menghasilkan medan magnet. 2. Ketika bagian belakang ponsel (kumparan sekunder) diletakkan diatas charger (kumparan primer), maka medan magnet yang dihasilkan oleh charger (kumparan primer) menginduksi arus listrik ke bagian belakang ponsel (kumparan sekunder). 3. Arus listrik yang didapatkan bagian belakang ponsel (kumparan sekunder) dari charger (kumparan primer) akan men-charge baterai. 22

PEMANFAATAN MEDAN MAGNET DALAM SISTEM NAVIGASI PADA HEWAN Pemanfaatan Medan Magnet Dalam Sistem Navigasi Pada Hewan Tuhan menciptakan makhluk hidup dengan segala kelebihan pada sistem tubuhnya. Oleh karena itu pada umumnya semua makhluk hidup punya naluri untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya, dengan cara memenuhi kebutuhan makanan dan berkembang biak. Berbeda dengan manusia yang dapat mengkondisikan tersedianya makanan yang cukup dan tempat tinggal yang tetap, tidak demikian dengan hewan. Hewan harus terus mencari tempat yang cocok untuk mendapatkan itu. Upaya mereka adalah dengan berpindah atau migrasi. Contohnya pada burung yang memiliki Gambar 29. Migrasi Burung Merpati Laut sistem navigasi yang dapat mengantarkan kembali ke tempat semula tanpa tersesat atau Sumber: salah arah. Hewan yang memiliki tradisi http://cdn2.tstatic.net/palembang/foto/bank/images/ burung-migran-di-sembilang.jpg migran dan memiliki navigasi untuk kembali ke tempat semula misalnya tidak hanya burung, penyu dewasa, ikan salmon, dan lobster berduri memiliki sistem navigasi. Apa yang menyebabkan hewan-hewan tersebut memiliki ketajaman atau sensitivitas yang memandu mengenali medan dan sasaran? Adakah hubungan navigasi hewan dengan medan magnet? Bagaimana konsep medan magnet dapat dijelaskan? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, marilah cermati uraian berikut ini. Pada Gambar 27. tampak kawanan burung merpati laut melakukan migrasi. Dalam bermigrasi, burung tergantung dengan medan magnet. Burung menggerakkan kepalanya untuk mendeteksi arah medan magnet, dan penelitian yang dilakukan di sistem saraf burung menunjukkan bahwa burung dapat \"melihat\" medan magnet. Mata kanan burung migran mengandung protein fotoreseptif yang disebut cryptochrome. Sel-sel protein aktif setiap petang menjelang saat burung tersebut tidak dapat mengandalkan cahaya untuk melihat benda-benda di sekitarnya. Protein ini diketahui berperan dalam mengatur jam biologis, seperti pengaturan tahap pertumbuhan pada tanaman dan waktu kawin. Cahaya merangsang molekul-molekul yang ada di dalam cryptochrome untuk menghasilkan elektron bebas yang berinteraksi dengan medan magnet bumi, sehingga memberikan informasi tentang 23

arah. Cryptochrome berfungsi seperti kompas yang digunakan sebagai penunjuk arah. Elektron dalam molekul cryptochrome saling terkait. Medan magnet bumi menyebabkan elektron bergoyang. Reaksi kimiawi untuk merespons goyangnya elektron tersebut membuat burung dapat melihat medan magnet dalam warna-warni. Untuk burung dari jenis merpati, dia menggunakan matahari untuk penunjuk bila matahari nampak, namun menggantungkan pada kemiringan medan bumi untuk membedakan utara dan selatan apabila matahari tak tampak Tahukah Kamu Kupu-Kupu Raja di Meksiko Kupu-kupu memang tak bisa terbang secepat burung. Namun, kupu-kupu raja bisa melakukan migrasi sejauh 4.000 km. Selama migrasi, kupu-kupu harus berhadapan dengan pemangsa. Meski berbahaya, kupu-kupu raja harus tetap melakukan migrasi, untuk menghindari musim dingin. Saat musim semi dan musim panas, 300 juta kupu-kupu raja akan melakukan migrasi ke bagian utara Amerika. Namun, di tengah perjalanan mereka akan mati, jadi migrasinya diteruskan oleh anak-anak mereka. Generasi kedua kupu-kupu raja akan melakukan perjalanan hingga Midwestern, Amerika Serikat. Di sana, kupu-kupu raja generasi kedua akan mati dan mirgasi pun dilanjutkan oleh generasi ketiga. Generasi ketiga dari kupu-kupu raja ini akan melakukan perjalanan hingga Amerika Utara dan Kanada. Setelah itu, generasi ketiga akan mati dan migrasi ke tempat asal pun akan dilakukan oleh generasi keempat. Unik, ya! 24

DAFTAR PUSTAKA Zubaidah, S. 2018. Buku Guru Ilmu Pengetahuan Alam : SMP/MTs Kelas IX. Jakarta : Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. https://fajarfisikaupi.files.wordpress.com/2013/03/bentuk2-magnet.jpg http://fisikazone.com/medan-magnet/.html https://www.perpusku.com/2017/01/diamagnetik-paramagnetik-feromagnetik-pengertian- dan-contohnya.html https://lampukecildotcom.files.wordpress.com/2016/01/gaya-magnet.jpg?w=625 http://www.how-things-work-science-projects.com/images/BarMagnet_500x332-69k.jpg http://petabandung.net/kiblat/kompas.php http://handungnugroho.blogspot.com http://biografi-para-ahli.blogspot.co.id/2014/05/penemu-elektromagnet-william- sturgeon.html 25