Cahaya Dan Optik

A. SIFAT-SIFAT CAHAYA

Cahaya merupakan salah satu gelombang

elektromagnetik, )'ang berarti cahaya dapat

merambatdi dalam ruang hampa udara.

Kecepatan cahaya meI?mbat dalam ruang

hampa udara adalah 3 x 103m/s

/ Sifat-sifat cahava antara lain:

merambatlurus

dapat dipantulkan

dapat dibelokkan

dapat dilenturkan

dapat digabungkan

dapat merambatdalam ruang hampa

B

1

CERMIN

CerminDatar

Sifat bayangan:

a. Sama tegak

b. Bersifatmaya (semu)

c, Jarak bayangan ke cermin sama dengan

jarak benda ke cermin (s=s')

d. Tinggi bayangan sama dengan tinggi

benda (h'=h)

Besarbayangan sama dengan besar

benda (M'=M)

Posisi bayangan (orientasi kanan kiri)

berlawanan dengan bendanya

Macam-macam ba,'angan:

/ Bayangan nyata ) bayangan yang terjadi

karena berpotongan sinar-sinar pantul,

,' Bayangan mala (semu) ) bayangan

yang t€riadi karena perpotongan

perpanjangan sinar pantul.

likadua buah cermin datar saling

membentuksudut c maka banyaknya

bayangan yang terbentuk adalah:

360

o

n = banyaknya bayangan

0 = sudutantara 2 cermin datar

CerminCekung

Sinar istimewa cermin celoln&:

'/ Sinar datang yang sejaiar dengan sumbu

utama akan dipantulkan melalui tihk

fokus utama (F)

r' Sinar datang yang melalui titik fokus

utama (F) akan dipantulkan seiajar

sumbu utama

r' Sinar datang yang melalui tihk

Hubungan anta& ruang benda (&*&) dan

R +R =5

kelengkungan (M) akan dipantulkan

melalui M juga

ruangbayangan (Rrry)

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin

cekung

2, CerminCembung

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung:

/ Sinar datang sejaiar sumbu utama,

dipantulkan seolah-olah berasal dari

titikfokus.

r' sinar datang menu,u fokus, dipantulkan

seja,ar sumbu utama.

r' Sinar datans menuiu iari-jari M atau

pusat kelengkungan, dipantulkan

/ Sifat bayangan pada cermin cembung

selalu maya, tegak, diperkecil.

,' Pada cermin cembung iuga berlaku:

R +R =5

Rumus Pembentukan BaFngan dan

Perbesaran B ayangan pada C ermin

S.= jamk benda dari cermin

S,= iarak bayangan dari cermin

F = iarak fokus dari cermin

R = jari-iari

M = perbesaran bayangan,

h" = tinggi benda h, = tinggl balangan.

1112s"sfR M=i=ls" h"

L. PEMBIASAN CAHAYA (REFMKSI)

Yaitu peristiwa pembelokkan arah rambatan

cahaya karena melewati dua mediumyang

berbeda kecepatan optiknya.

1. HukumSnelliusuntukPembiasan

Sinar datang, garis normal, dan sinar

bias terletakpada satu bidangdatar dan

berpotongan pada satu htik.

sinar datang dari medium kurang rapat

ke medium lebih rapatakan dibiaskan

mendekati garis normal. Jika sebaliknya

akan dibiaskan menjauhi garis normal.

b.

2. IndeksBias

a. Ihdeksbias mutlak (n)

h. Indeksbias relatif

n^,'

n,

c2

c1

C = cepat mnbat cahala pada ruang hampa

C" = cepat rambat caha,€ dalammedium

n. =indekshiashediDh 1

n" = indekshi,s mediun 2

C, = cepat rambat cahaya dalammedium 1

D

1.

LENSA

L ensa Cekung (Konkaf, L ensa N egatif (-))

Lensa cekungterdiri atas 3 bentuk yaitu:

a. Lensa bikonkaf (cekung rangkap)

b. Lensa plankonkaf (cekung datar)

Sinar-sinar i stimewa:

sifatbarange:

Apabila Rb".d, < Rb,y.,c., ) bayangan

diperbesar

c. Lensa konveks-konkaf (cekung

.".trrt

n n Dab

L ensa Cembung (Konveks, Lensa Positif (+))

Lensa cembung terdiri dari:

a. Lensa bikonveks (cembung-cembung)

b. Lensa plankonveks (cembung datar)

c. Lensa konkaf konveks (cekung

0 0 D

cembung)

Sinar-sinar istimewa:

Sifat bayangar

nyata, terbalik ) di belakang lensa

maya, diperbesar ) di depan lensa

Rumus pada lensa cekung dan cembudg

111f sn s,

dan

Keteranganl

o fpositifuntuk lensa cembungdan fnegatif untuk lensa cekung

jarak benda s" positifiika terletak di

depan benda

jar"k bayangan si positifiika berada di

belakang lensa.

Alat-Alat Optik

Titik dekat mata (punctum proxinum = PP) ) !

MATA

Mata normal dapatmelihat benda dekatdan

jauh, hal ini karenanata nempunFi daya

Daya akomodali , kemampuan mata untuk

mencembung atau memipihkan lensanya sesuai

densah iarak benda.

jarakterdekatmata sehingga benda masih dapat

rerlihat denga n jelas denga n mata berakomodasr

Titikjauhnata (punctum remotum = PR) )jamkterjauh mata sehingga benda masih

terlihat dengan jelas dengan mata tidak

berakomodasi naksimum.

Emeoopi ) mata normalrangmasih dapat

nelihat,elas benda antara 25 cm sampai tak

terhinssa (-).r' Untuk mata normal: PP = 25 cm, sedanCkan PR

= (tak terhinssa).

/ cacat mata/kelainan pada mata, yaitu:

a, Miopi (rabun jauh)

Cacat mata yang menyebabkan tidak

dapat melihat iauh, karena bayangan

bendajatuh di depan retina.

Penderita miopi dapat ditolong

dengan kacamata negatif (cekung).

b. Hipermetropi (rabun dekat)

o Cacat mata yang tidak dapat melihat

benda dekat, akibatnya bayangan

terbentuk di belakang retina,

sehingga tampak kurang jelas.

o Penderita hipermetropi dapat

ditolong dengan kacamata positif

(cembung).

c. Presbiopi (matatua)

o Cacatmatayangdisebabkan

menurunnya daF akomodasi mata

karena usia lanjut

Penderita presbiopi dapat ditolong

dengan kacamata berlensa rangkap

(bifocal).

r' Rumus

P = kekuatan lensa dengan satuan miopi

PR = titikjauh mata

PP= tihk dekat mata penderita

%+w100

f

1

f

B. LUP (MCAPEMBESAR)

Lup terbuat da sebuah lensa cembung

yang memiliki jarak fokus tertentu.

Pengamatan dengan lup dapat dilakukan

dengan dua cara berikut.

1. Mata berakomodasi maksimum.

Perbesaran: v=?9+rf

2. Mata berakomodasi minimum

Perbesaran: M25

t

L. MIKROSKOP

Mikroskop digunakan untuk mengamati

benda-benda yang berukuran sangat kecil.

Mikroskop terdiri dari 2 lensa positif(lensa

cembung).

1. Lensaobyekif ) lensa yang berada

dekat dengan obiek.

2, Lensaokuler ) lensa yang berada dekat

dengan mata,

Rumus perbesaran milsoskop

n,I=b,!!s* s.*

d=S'+S

M = perbesaran mikroskop

d = iarak lensa obyektif ke lensa okuler

Listrik Statis

A. BENDA NETML DAPAT DIMUATI LISTRIK

ModelAtom

r' Model atom adalah bagian terkecil dari

suatu unsuryang masih memilikisifat dari

unsur itu.

eleklmn

lnti atom

Ivlassa proton ) mp = 1,674 x 1041 kg

Ivlassa neutron ) m" = 1,675 x l0 'z?

kg

Massa elektron ) m" =

Massa atom = mp + mn

9,11 x 10 31 kg

+m"

Muatan Atom dan J enis Muatan Listrik

/ Proton bermuatan listrikpositif

)qo=+t,6xto'"cr' Elektron bermuatan listrik negatif

)q.=-1,6x10 1ec

y' Neutron bermuatan listrik netral

y' Muatan suatu atom ditentukan oleh iumlah

proton dan iumlah elektron yan8 dimiliki

oleh atom tersebul

+ Atom bermuatanpositif) apabila

jumlah proton lebih banyak daripada

jumlah elektronnya.

t Atom b ermuatan negatif ) apabila

jumlah el€ktron lebih banyak daripada

jumlah protonnya.

Atom tidakbermuatan (netral) )apabila jumlah proton sama dengaD

jumlah eleko-onnya.

I\4emberi Muatan Listrik dengan Cara Menggosok

.l

dilosok denqan ka n :odilosokdenlan ka n :odilosokdenqan ka n sura

B. HUKUMCOULOMB

Gaya tarikrnenarik afau folak-menolak

anrara dua benda yang bcrmuatan listrik

adalah berbanding lurus (sebaDding)

dengan nluatan masing masingbenda dan

berbanding terbalik dengan kuadrat jamk

aniara kedua benda tersebut.

/ ]ikamuatan sejenis ) tolak-menolak

/ Jikamuatan berlainanjenis ) tarik-menarik

r' Rumus:

F=1Qr 1Qzr_

F = gaya Coulomb (N)

qr = muatan benda 1 (C)

q, = muatanbenda 2 (C)

r = jarak antarbenda (m),

k=konstanta (9 x 10eNm'z/C': )

L. MEDANLISTRIK

Medan listrikadalah ruangan di sekitar

benda bermuatan listrik yang masih

dipengaruhi gaya listrik.

/ Medan listrik dapat di nyatakan sebagai

garis-garisgaya dengan arah dan muatan

positif ke muatan negatil

'/ Kuat medan listrik muatan q1 )'ang

didasarkan muatan q, dapat dinyatakan

dengan rumus:

E

F

= kuat medan listrik muatan q1 (N/C)

= gaya Coulomb yangbekerja pada q, (N)

D. POTENSIAL LISTRIK

Potensial listrik adalah energi potensial

listrikper satuan muatan listrik.

r'Rumus:

[=ElI q]

V = potensial listrik (V)

W = energi potensial listrik (l)

q = muatan listrik (C)

Sumber Arus Listrik

Arus listrik dapat didefi nisikan sebagai berikut.

/ Arus listrik di dennisikan berdasarkan

parhkel-parhkel bermuatan listrik positil

'/ Arah arus listrik (arus konvensional)

berlawanan dengan arah arus elektron,

r' Arus listrikmengalir dari titik berpotensial

tinggi ke titikberpotensial rendah.

A. KUATARUSLISTRIK

Rumus:

I = kuat arus listrik (ampere, A)

Q = muatan listrik (coulomb, C)

t = selang waktu (sekon, s)

1C=6,25x1013elektron

/ Amperemeter ) Alat untuk mengukurarus

listrik.

7 Voltmeter ,Alat untuk mengukur tegangan

listrik:

B. SUMBERARUS LISTRIKDANTECANGAN

LISTRIK

1. ElemenVolta

r' Elemen volta menggunakan pelat

tembaga (Cu) sebagai elektroda positif

(anoda) dan pelat seng (Zn) sebagai

elektroda negatif.

2, Baterai (Elemen Kering)

/ Larutan elektrolitnva: ammonium

klorida.

Baterai menggunakan larufan fambahan, Iyailu manean aliokida kerins yans Idicampurdenganserbukkarbon. IMangan diokida bertungsi sebagai Idepolarisator, yaitu melindungi laruun Iammonium klorida supaya arus listrik Iyane dihasilkan dapat bertahan lama. I

Baterai tersusun dari batang karbon (C)

sebagai anoda dan seng (Zn) sebagai

katoda.

r' Baterai mengubah energi kimia meniadi

energi listrik.

Akumulator (Aki)

/ Aki terdiri dari anoda }?ng terbuat dari

batang timbal diokida (PbO,) dan

elekroda batang timbal (Pb).

r' Larutan elektrolitnya adalah asam sulfat

encer (H,SO1).

C. GAYA GERAKLISTRIK DAN TEGANGAN

JEPIT

r' Gaya gerak listriksuatu sumberarus listrik

adalah beda potensial antara ujung-uiung

sumber arus listrikketika sumber arus

listrik tidak mengalirkan arus listrik.

Rangkaian untuk menCukur ga}a geraklisrrik (GGL)

/ Teganganiepit adalah beda potensial antara

ujung-ujung sumber arus listrik ketika

sumber arus mengalirkan arus listrik,

vj =E-l.r

E = tegangan GGL

I = kuat arus listrik

r = hambatan dalam sumbertegangan

Vj = tegangan iepit

Listrik Dinamis

A. HUKUMOHM

Rumus:

V=lxR

V = beda potensial atau tegangan listrik

(volt)

I = kuatarus listrik (ampere)

R = hambatan (ohm = O)

B. MENGUKUR HAMBATAN LISTRIK

1. Mengukur hambatan listriksecara langsun8

Hambatan listrik dapat diukur secara

langsung dengan menggunakan multimetex

Mengukur hambatan listrik secara tidak

langsung

Hambatan listrik secara hdak langsung

dapat diukur dengan menggunakan metode

voltmeter-amperemeter pada gambar

herikut

Nilai R dapat dihitungdengan:

D_ pembacaan voltmeter vpembacaan amperemeter

Hambatad Jenis Penghantar (p)

R = hambatan kawat

p = hambatanienis (O meter)

L = panjang kawat

A = luas penampang kawat (m':)

C. DAYA HANTARARUS LISTRIK SUATU ZAT

Dava hantar arus listriksuatu zat adalah

kemampuan zat ifu untuk menghantarkan

arus listrik.

r' Dilihat dari konduktifitas listriknya, zat atau

bahan dibagi menjadi 3 ienis.

R=oi

Jenis Konduktintas Listrik

1. Bahan konduktor

2.

Bahan yang mudah menghantarkan arus

listrik.

3.

Contoh: perak, aluminium,dan tembaga.

Bahan i solator

Bahan yang sukar menghantarkan arus

listrik.

Contoh: karet, plastik, dan kayu.

Bahan s emilonduktor

Bahan yang dapat bertingkah laku

kadang-kadang seperti konduktor dan

kadang-kadang seperti isolator.

Contoh: germanium dan silikon

D

E.

1.

HUKUMKIRCHHOFF

Hukum Kirchhoff berbunvi:

Jumlah kuat arusyang masuk ke suatu titik

cabangsama dengan iumlah kuatarus yang

keluar dari titik cabang tersebut.

r secara matematis ll =Il! masuk E xeluar

RANGKAIAN HAMBATAN LISTNK

Rangkaian Seri

Pada rangkaian hambatan yang disusun seri,

kuat arus yang melalui setiap hambatan

adalah sama.

2, Rangkaian Paralel

Besar hambatan pengganti dari rangkaian

paralel dirumuskan:

Besarnya hambatan pengganti (RS):

R.=R1 +R7+R"+..+R.

1',t1 1

-=-+-+...+-RP Rl R' R.

HUKUM OHM PADA RANGKATAN TE RTUTUP

Pada rangkaian tertutup berlaku rumus:

Et=

R+r

I = kuat arus listrik (A)

E = beda potensial atau tegangan

R = hambatan (ohm)

r = hambatan dalam (ohm)

(vol9

Energi Dan Daya Listrik

A. ENERGI LISTRIK

1. Persamaan Energi Listrik

Apabila sebuah penghantar yang

hambatannya R diberi beda potensial V pada

kedur ujungnya sehingga mengalir arus

sebesar I, maka dalam waktu t energiyang

diserap penghantar tersebut dapat

ditentukan dengan tiga persamaan berikut:

W= l'?R t

R

W = energi listrik (ioule)

V = tegangan (volt)

I = kuat arus (ampere)

2, Konversi Edergi Listdk Meniadi Kalor

Alat-alat listrik seperti seterika, kompor

listril! ketel listril! solder listrik, dan

elem€n panas merupakan alat-alat yang

memilikiprinsip keia yang sama, yaitu

mengubah energi listrik menjadi energi

kalor.

W=Q atauV.l.t =m.c. \T

m = massa air (kg)

c = kalor jenis o/kcK)

suhu (K)

2, Konversi Edergi Listdk Meniadi Kalor

Alat-alat listrik seperti seterika, kompor

listril! ketel listril! solder listrik, dan

elem€n panas merupakan alat-alat yang

memilikiprinsip keia yang sama, yaitu

mengubah energi listrik menjadi energi

kalor.

W=Q atauV.l.t =m.c. \T

m = massa air (kg)

c = kalor jenis o/kcK)

suhu (K)

B. DAYALISTNK

DaFlistrik, energi listriktiap satuan

waktu.

Rumus:

P = daya listrik (l/sekon atau watt)

W = energi listrik 0oule)

t = waktu (detik atau sekon)

t hp (house power) = 746 watt

Rumus-rumus dala (P) ,ang lain:

P=|'?.R

R

Rekening listrikadalah suatu bentuk surat

tagihan terhadap penggunaan energi listrik

yang dipakai dalam kehidupan kita sehari-

hari.

Rumus:

c.

1.

PERUBAHAN ENERGI LISTRIK

Energi listrik melljadi energi kalor

Contoh alat yang mengubah energi listrik

menjadi energi kalor antara lain:

. seterika listrik

. kompor listrik

. ketel listrik

. solder listrik

B aya = enerqilistrik x tarf per kwh

elemen pemanas

2, Energi listrik meniadi cahaya

. lampu pijar . lampu tabung

3, Energi listrik menjadi energi gerak

. kipas angin . blender

Mixer

4. Penyepuhan sebagai contoh perubahan

energi Iistrik menjadi energi kimia.

Syarat-syarat penyepuhan adalah:

a. Menggunakan arus listriksearah

b. Bahan yang disepuh dipasan8 sebagai

katode (kutub negatiD dan bahan

penyepuh dipasang sebagai anode

(kutub posih0

c. Menggunakan larutan elektrolit (larutan

yang dapat mengalirkan arus listrik)

Magnet

Lri:!L.ri.r tirtitr,Lrtrrltil.n,L,rl.r HrL:riri Fd,lntrrr:

MagneL berasal dari Yunani, yaitu magnesia.

Magnet adalah suatu benda yang dapat

menarik benda-benda yang terbuat dari

besi, baia, dan logam-logam tertentu.

Penggolongan B enda B erdasarkan Sifat

Ke magnetannya

1, Bahan magnetik (ferromagnetik)

Bahan yang dapat ditarik oleh magnet

dengan cukup kuat.

Contoh: besi, nikel, dan baja.

2. B ahan nonmagnetik

a. Paramagnetik

Bahan yang hanya sedikit ditarik oleh

magnet.

Contoh: kayu, aluminium, dan platina.

b, Diamagnetik

Bahan yang sedikit ditolak oleh magnet

kuat.

Contoh: emas, bismuth, merku ,

Penggolongan B enda Berdasarkan Sifat Bahan !

Pembentuk M agmet

Berdasarkan sifat bahan pembentuk magnet,

magnet dapat digolongkan meniadi berikuL

1. Magnet keras

Bahan yang sukar dijadikan magnet, tetapi

setelah meniadi magnet akan menyimpan

kemagnetannF dalam waktu yang lama.

Contoh: baia, akomah dan kobalt.

2, Magnet lunak

Bahan yang mudah dijadikan magnet,

namun tidak mampu menyimpan

k€magnetannya dalam waktu ,'ang lama.

Contoh:besi.

Beberapa sifat kemagnetan yang dapatdiamati:

1. Magnet memiliki dua kutub, yaitu: kutub

utara dan kutub selatan.

2. Kutub-kutub seienis akan tolak menolak

dan kutub-kutub tidakseienis akan tarik

3.

4_

Dapat menarik benda logam tertentu.

Gaya tarik magnet terbesar pada kutubnya.

A. SIFATKEMAGNETAN

PEMBUATANMAGNET

Cara Menggosok

Bahan magnet dapat diiadikan magnet

dengan cara menggosokkan magnet dengan

arah yang senantiasa tidak berubah

(seaI"h).

kutub-Latub hasrl Bosok:n

Ujung akhirbahan magnet yang digosok

akan menjadi kuflrb yang berlawanan

dengan kutub magnetyang menggosok

0ihatgambar).

(

2 Caralnduksi

Perisiiwa batang besiatau baja menjadi

magne[ karena sebL]ah magnet berada di

dckatnya (tanpa mcnycntuh) disebut

induksimagnctik.

IuI

3. M enggunakan Arus Listrik

Magnet yang dihasilkan dinarnakan

clcl<tromagnct.

Kelebihan elektromagnetik:

a. Sifat kemagnetannya dapat diperbesar

dengan cara memperbanyak jumlah

lilitan atau memperbesararus listrik.

b. Sifat kemagnetannya dapat dihilangkan

dengan cara memutuskan arus listrik,

dan dapat ditimbulkan kembali dengan

cara menyambung arus listrik.

c. Kutub-kutub magnetnya dapat ditukar

dengan cara mengubah arah arus listrik,

Untuk memperkuat medan ma8netik yang

dihasilkan kawat berarus, kawat dapat

dililitkan membentuk kumparan.

Kumparan yang demikian disebut solenoida,

Untuk menentukan ujung mana yang jadi

kutub utara dan selatan, digunakan kaidah

tangan kanan berikut.

Sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan

cara pemanasan atau pemukulan,

L. MEDANMAGNETIK

Medanmagnetik ) daerah di sekitar

magnet di mana magnetlain masih

dipengaruhi oleh gaya magnetjika

diletakkan pada daeI?h tersebut.

/ Garis gayamagnet > pola garis yang

dibentuk oleh kutub magnet.

'/ Sifat garis gaya magnet

1. Garis ga,'a magnetkeluar dari kutub

utara dan masukke kutub selatan

2. caris gaya magnet tidak pernah

berpotongan

3. Tempatyang mempunyai garis gaya

magnet dapat menuniukkan medan

magnetik yang kuat dan sebaliknya.

Sifat Kemagnetan Bumi

r' Sudut yang dibentuk oleh iarum kompas

dengan arah utara-selatan sebenarnya

disebut sudut deHinasi.

'/ Sudut yang dibentuk oleh medan magnetik

bumi dengan garis horizontal dinamakan

sudutinklinasi.

0\

Aturan Genggaman Thngan Kanan

Bila kawatberarus listrik digenggam dengan

tangan kanan sedemikian sehingga arah arus

sama dengan arah ibu iari, maka arah medan

magnet searah dengan arah genggaman,ari

yang lain.

Aturan genggam tangan kanan

Percobaan oersted

a. Semakin jauh dari kawat beErus, semakin

kecil kuat medan magnetnya.

b. Semakin besar kuat arusnF, semakin kuat

medan masn€tnva.

D. GAYALORENTZ

B esar gaya Lorenu dapat ditentukan dengan:

F=BxlxL

F = gaya Lorentz (newton)

B = kuatmedan magnet (tesla)

I = kuatarus listrik (ampere)

L = paniang kawatpenghantar (meter)

Arah gaya Lorenu dapat ditentukan dengan

II = ibujari menuniukkan

araharuslist k,

menunjukkanarahmedan magnetik,

F = iari tengah menunjukkan

Induksi Elektromagnetik

A. GAYAGERA(LISTRIK INDUKSI

Michael Faraday menielaskan bahwa:

'Gaya genk listrik induksi (ggl induksi) akan

muncul bila kumpann menangkapgaris gaya

m agn etik tang iu m la h nt a beru ba h.'

\s

Gaya gerak listrik induksi

GGL induk5i yang timbul pada ujung-uiung

kumparan bergantung pada tiga faktor

sebagai berikut.

1. J umlah Iilitan kumparan.

Semakin banyak lilitan kumparan,

semakin besar ggl induksiyang timbul.

2. Kecepatan keluar masuk magnet dari dan

ke dalam kumparan.

Semakin cepat magnet dimasukkan dan

dikeluarkan dari kumparan, semakin

besarBgl induki yang hmbul pada

ujung-uiunB kumparan.

3. Kekuatan magnet batang yang digunakan.

Semakin kuat magnet batang yanS

digunakan, semakin besar ggl induksi

yang timbul.

Di samping dengan menggerakkan magnet

ke dalam atau ke luar kumparan, gaF gerak

listrik induksi juga dapat ditimbulkan

dengan cara:

Memutar magnet batang di dekat

kumparan,

Memutar kumparan di dekat magnet

batang.

Memutushubungkan arus listrik pada

kumparan primer sehingga teaadi arus

induki pada kumparan sekunder.

2.

3.

1_

r' Beberapa sumber arus dan peralatan yang

meng8unakan percobaan Fal?day sebagai

dasarnya adalah AC, DC, dinamo, dan

Generator

r' Yaitu mesin yang mengubah energi kinetik

menjadi energi listrik (kebalikan dari

motor).

1. cenerator arus bolak-balik (generator

AC), disebut juga alternator.

2. Generator arus Searah

TRANSFORMATOR

Transformator adalah alat yang digunakan

untuk mengubah tegangan arus bolak balik

menjadi lebih rendah atau lebih tinggi.

Transformator terdiri dari:

1. kumparanprimet

2, kumparan sekunder,

3. intibesi lunak.

B.

r' Ada 2 jenis transformatox yaitu sebagai

berikut

1. Transformator p enaik tegangan (Step-

up)

) Untuk menaikkan tegangan bolak-

balik.

Ci -ciritransformator step-up:

t Jumlah lilitan sekunder lebih banyak

daripada jumlah lilitan primer

medan magft I b.tubah.ubah

Tegangan sekunder lebih besar

daripada tegangan primer

Kuat arus sekunder lebih kecil

daripada kuat arus primer.

2. Transformator p enurun tegangan (Step-

down)

) Untuk menurunkan tegangan bolak-

balik.

Ciri-ciri transformator step-down:

.:. Jumlah lilitan sekunder lebih sedikit

daripada jumlah lilitan primer

.:. Tegangan sekunder lebih kecil

daripada tegangan primer

* arus sekunder lebih besar daripada

kuat arus primer,

Hubungan antara tegangan primer dengan

tegangan sekunder untuk transformator

ideal:

Vs lp Ns

Vp ls Np

Np = iumlah lilitan p mer

Ns = jumlah lilitan s€kunder

Vp = tegangan Primer

Vs = tegangan sekunder

Ip = arus primer

I" = anrs sekunder

Efisiensi Transformator

/ Ensiensi transformator adalah

perbandingan antara daya pada kumparan

sekunder dengan daya pada kumparan

sebuah transformator

n=R x1000/o'PPPs = daya sekunder (w) - Vs x Is

Pp = daya primer (w) + Vp x Ip

4 = efisiensi transformator (%)

Peralatan sehari-hari }?ng memanfaatkan

induksi elektromagnetik yaitu:

1. Tungku industri

2. Induktor Ruhmkorff

3. Rem magnetik

Sistem Tata Surya

A.

1.

TATA SURYA

Tata surya adalah sebuah sistem yang terdiri

da Bumi, Matahari, dan anggota kelompok

lain seperti planet-planeg satelit, asteroid,

komeL dan meteoroid.

Planet

Ada 8 planet dalam tata surya kita, yaitu:

Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupitel

Saturnus, Uranus, Neptunus,

orbit) garis edar planel

Revolusi ) peredaran planet mengelilingi

Matahari.

/ Kala revolusi ) waktu yang diperlukan oleh

sebuah planet untuk sekali melakukan

/ Rotasi ) perputaran planet mengelilingi

'/ Kala rotasi ) waktu yang diperlukan oleh

plan€t untuk sekali melakukan rotasi.

r' Khusus bidang edar Bumi disebut ekliptika.

a. Berdasarkan Bumi sebagai pembatas

1, Planetlnferior ) planetyang orbitnya

terletak di antara orbitBumi dan

Matahari, ,'aitu: Merkurius dan V€nus.

2. Planetsuperior ) planet yang orbitnya

di luar orbit Bumi, yaitu: Mars, Yupiter,

Saturnus, Uranus, dan Neptunus,

Pengelompokan planet

B erdasarkan sabuk asteroid (antara Mars

dan Yupiter)

1. Planet dalam ) planet yang letaknya di

dalam sabuk asteroid, yaitu: Merkurius,

Venus, Bumi, dan Mars.

2. Planetluar ) planetyang letaknya di

luar sabuk asteroi d, yaitu Yupiter

Saturnus, Uranus, dan Neptunus.

c, B erdasarkan ukuran dan komposisi

penyusun

1. Planet terrestrial ) planetyang

komposisi penyusunnya berupa batuan

(menyerupai bumi),yaitu: Merkurius,

Venus, Bumi, dan Mars.

2.

3.

2, Pladetlovian ) planet-planet }?ng

satelit

Yaitu benda langityang mengelilingi planeL

Masing-masing planet mempunyai satelit,

kecuali Merkurius dan Venus.

berukuran besar dan komposisi

penyusunnya berupa es dan gas

hidrogen, yaitu: Yupitei Saturnus,

Uranus, dan Neptunus

Asteroid atau Planetoid

Yaitu planet-planet kecil yang iumlahnya

puluhan ribuyangmengorbitmengelilingi

Matahari, terletak antara Mars dan Yupiter.

4. Komet

Komet adalah bintang berekor karena benda

langit ini memiliki ekor

Komet yang sangat terkenal adalah komet

Halley, ditemukan oleh Edmund Halley, dan

memiliki kala revohrsi 75t hun.

r' Komet Halley muncul terakhir pada tahun

1986 dan akan kembali munculpada tahun

2062.

/ Berikut beberapa contoh komet lainnya:

. Komet Encke (setiap 3,3 tahun)

. Komet Brook (setiap 7 tahun)

. Komet Gale (setiap 11 tahun)

. Komet Bi€la (s€tiap 6,6 tahun)

5. Meteoroid

Meteoroid adalah benda langit berukuran

sangatkecil hingga berukuran sebesar batu

kali.

Meteor adalah meteoroid yang iatuh ke

Bumi dan berpijar.

r' Meteorit adalah benda sisa meteor dan

beEtnya hampir puluhan ton.

B. BUMI DAN BULANYANG MENGELILINGI

MATAHARI

/ Bumi beredar mengelilingi Matahari.

/ Bumiberotasi dari baratke timur.

/ Dalam beredar mengelilingi Matahari.

Dalam beredar mengelilingi Matahari, poros

Bumi miring membuat sudut sebesar 23,5"

terhadap garis yang tegaklurus terhadap

ekliptika, maka panjang siang dan malam

selalu berubah.

Bulan yang mengorbit Bumi juga disebut

revolusi,

Kala revolusi Bulan adalah 27,3 harl

Kala revolusi ini disebutjuga sebagai 1

bulan sideris.

Untuk terjadi saatbulan purnamake bulan

purnama berikutnya (atau dari bulan baru

ke bulan baru berikutnya) dibutuhkan

\a?ktu 29,53 hari.

/ Waktu ini disebut juga sebagai 1 bulan

sinodis.

Gaya Gravitasi

/ Newton menyampaikan bahwa antara dua

benda yang massanya masing-masingm dan

M akan terjadi gaya tarik-menarikyang

disebut gaya gravitasi.

r' Besarnya gaya gravitasi ini dapat dicari

dengan persamaan berikuL

- ^mMr=U ,t'F = gaya tarik-m enarik/gaya gravitasi (N)

G = tetapan gravitasi = 6.67 x 70 11

(Nm'?/ks)

M = massa benda pertama (kg)

m = massa bendakedua (kg)

r = jarak antara kedua benda (m)

HUKUM PERGERAKAN PLANET-PLANET

Nicolaus Copemicus

r' Menyatakan bahwa Matahari adalah

pusat tata surya (teori heliosentris).

r' Ang8ota-an8gota tata surya yang lain

beredar mengelilingi Matahari.

2, Hukum I Kepler

/ Orbitsetiap planet berbentuk elips dan

Matahari terletak pada salah satu

fokusnya.

3, Hukumll Kepler

/ Dalamjangka waktu yangsama garis

yang menghubungkan planet dengan

Matahari selama revolusi ters€but akan

melewati bidangyang luasnya sama.

Jikapaniang busur CD = AB, maka luas

juringMCD = luas juringMAB.

4, HukumlllKepler

" Kuadrat kala revolusi planet-planet

berbanding lurus dengan pangkat tiga

jamk rata-mtanya dari Matahari.

/ Secara matemalis dapat ditulis:

Pl:Pl -a?,:a)Pl= Kala revolusi planet pertama

Pr= Kala revolusi planet kedua

a1= Jarakantara Mataha dengan

planet pertama

ar= Jarakantara Matahari dengan

planet kedua

D MATAHARI

Matahari adalah bintang.

Jarak Bumi-Mataha , bagi ukuran iagat raya

sangat dekat, yaitu sekitar 150.000.000 km

(= 1 satuan astronomi = 1 SA).

lal"k antarbintang di iagat l"ya diukur

dengan satuan tahun cahalra.

1 tahun cahaya = 1013 km.

E neryi di Matahari

r' Hd yang memungkinkan terbentuknya

energi di matahari yang luar biasaadalah

proses reaksi nuklir (fusi nuklir).

'/ Menurut AIbert Einstein, besarnya energi

yang timbul pada reaksi nuklir di 14atahari

dapat dihitung dengan persamaan:

E=mc2E = energi yang timbul

m = massa yangberubah menjadi energi

c = cepat rambat cahaya di ruang hampa

(3x 103m/s)

Lapisanlapisan Matahari

/.,..1

-iVIi)l.=

1, Inti Matahari

'/ Inti Matahari merupakan bagian

yang selalu bergerak.

r' Pada inti Mataha teiadi reaksi

termonuklir yang menghasilkan

energi yang besar.

'/ suhu yangada di inti Matahari

mencapai 13.600.000o c.

2, Fotosfer (lapisan caha)a)

'/ Fotosfer adalah lapisan cahaya yang

sangat teran& putih dan

menyilaukan mata.

r' Tebalnya sekitar 320 km dengan

suhu mencapai 6.000' C.

3, Kromosfer

'/ Kromosfer disebut iuga atmosfer

Mataha .

Tebalnya mencapai 2.400 km.

Suhunya 4.000" C, namun bagian

luarnya bisa mencapai 10.000'C.

4. Korona

'/ Korona adalah lapisan atmosfer luar

Matahari yang berbentuk mahkota.

BUMIDAN PERILAKUI.IYA

Akibat Rotasi Bumi

a. Bumi menggembung di khatulistiwa dan

pepat di kedua kutubnya.

b. Teriadinya pergantian siang dan malam.

E.

1.

Teriadinya perbedaan suhu.

Gerak semu harian Matahari dan benda-

benda langit yang lain.

e. Adanya perubahan arah angin.

2. Akibat Revolusi Bumi

a. Ter,adinya perubahan musim.

b. Teriadinya perbedaan paniangsiang dan

malam di belahan Bumi utara dan

selatan,

c. Terlihatnya rasi bintang yang berbeda-

beda da waktu ke waktu dalam satu

tahun.

d. Teriadinya gerak semu matahari.

d

Gerak semu tahunan Matahari,

.t Tanggal 21 Maret Matahari akan

t€rbit di atas khatulishwa.

Tanggal 21 Juni Matahari akan terbit

di atas garis balik utara.

Tanggal23 September Matahari akan

terbit di atas garis khatulistiwa.

Tanggal22 Desember Matahari akan

terbit di atas garis balik selatan.

BULAN DAN PERILAKUNYA

Rupa Bulan

a. Bulan termasukbenda gelap, karena

tidak bisa menghasilkan cahaya sendiri.

F.

1.

Cahaya }?ngtampak dari bumi hanyalah

hasil dari pantulan cahaya Matahari

yang jatuh di permukaannya.

JarakBulan ke Bumi 384.403 km.

Bulan bermassa kira-kira harya 1/81

massa Bumi (massa bulan 8,1x 10"k9).

Gravitasi Bulan hanya 1 /16kali gaya

gravitasi Bumi.

Diameter bulan ya kali diameter Bumi.

2, B ulan Tidak Memiliki Atmosfer

Karena hdakmemiliki atmosfer, maka di

Bulan terjadi peristiwa sebagai berikut:

a. Bunyi tidak dapat merambat di Bulan.

b. Langit di Bulan berwarna hitam kelam.

b.

d

c. Suhu di Bulan sangat ekstrim. Di bagian

yang terkena sinar Matahari suhunya

mencapai 110" C, sedangkan di bagian

yang tidak terkena sinar Matahari

suhunya mencapai -173' C.

d. Di Bulan tidak mengenal siklus air.

3, Rotasi dan Revolusi Bulan

r' Di samping mengorbit Bumi, Bulan

bersama Bumi juga beredar mengelilingi

Matahari.

y' Pasang surut air laut disebabkan oleh

gaya gravitasi Bulan dan Matahari

terhadap Bumi.Akan tetapi pasang surut

terutama disebabkan oleh gaya gravitasi

Bulan. Hal ini disebabkan jarak Bumi

dan Bulan t€rlalu dekat.

4. Fase-fasebulan:

EtMm@@

G. GERHANA B UI,{N DAN GERHANA

MATA}IARI

r' Pada saat bulan pumama, Bulan menembus

bidang ekliptika.

r' Saat itu terjadi kedudukan Mataha , Bulan,

dan Bumi akan berada dalam satu garis

lurus sehingga akan ter,adi gerhana Bulan.

E-,".,,*,"

B!lanBumi [,latahari

Pada saat Bulan menembus bidang ekliptika,

yairu pada saar bulan mari, akan terjadi

gerhana Matahari.

Saat ilu Matilhari berada pada satu garis

lurus densan bulan jika dilihal dari tsumi.

B! ana7

ea

H SATELIT BUATAN

Satelit buatan adalah benda ,'ang sengaja

dibuatdan diletakkan di angkasa luar

mengorbitBumi untuktujuan tertentu,

Ada 5 macam satelit buatan:

1. Satelit komunikasi

Satelit yang diluncurkan untuk

memberikan pelayanan radio dan

televisi kepada penduduk ,'ang ada di

Bumi.

Contoh: satelit Palapa.

2. Satelit cuaca

Satelit yang diluncurkan untuk

menunjukkan formasi awan yang

menyelimuti permukaan Bumi,

3. Satelitnavigasi

Satelit transit yang diluncurkan untuk

membantu navigasi darat dan laut,

4. Satelit penelitian

Satelit yang diluncurkan untuk berbagai

macam penelitian / misi.

5. Satelit mata-mata

Satelit yang digunakan untuk

menyampaikan informasi bagi kalangan

militer.

I. ATMOSFERBUMI

Atmosfer ) lapisan udara yang

menyelimuti Bumi, tebal lapisan atmosfer

kuranglebih 10.000 km dari permukaan

Bumi.

r' Kandungan zat atmosfer dalam keadaan

kering:

1. Nitrogen 78 o/o

2. Zat asarn (oksi9en) 21 o/o

3. Gas argon 0,9 %o

4. Zatasam arang (CO,) 0,03 o/o

5. Gas lain 0,07%

r' Atmosfer berdasarkan suhunya dapat dibagi

atas beberapa lapisan berikutl

1. Troposfer ) lapisan yang paling dasar.

2. Stratosler ) lapisan yang Lerdiridari

lapisan ozon (o3).

3. Mesosfer ) lapisan yang bemda di atas

stratosfer,

4. Eksosfer , lapisan yang berada di atas