Penulis : SUKIS WARIYONO

Listrik dalam era industri merupakan keperluan yang  sangat  vital.  Dengan  adanya transformator, keperluan  listrik  pada  tegangan  yang  sesuai  dapat terpenuhi. Dahulu untuk membawa  listrik diperlukan kuda.  Kuda   (pada   gambar)   sedang  membawa pembangkit  listrik  untuk  penerangan  lapangan  ski. Seandainya  transformator  belum  ditemukan,  berapa ekor  kuda  yang diperlukan untuk penerangan  sebuah kota? Fenomena pemindahan listrik akan kamu pelajari pada  bab  ini.  Pada  bab  ini  kamu  akan  mempelajari pemanfaatan kemagnetan dalam produk  teknologi.

Pretest

1.  Bagaimanakah cara membuat elektromagnetik?

2.  Apakah kegunaan galvanometer?

3.  Berilah contoh alat yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik !

Kata-Kata Kunci

–  arus induksi

–   generator

–  dinamo

–  GGL  induksi

–  efisiensi transformator

–  transformator

–  fluks magnetik

–  transmisi daya listrik

Adakah  pusat  pembangkit  listrik  di  dekat  rumahmu?  Pembangkit  listrik  biasanya  terletak  jauh  dari  permukiman  penduduk. Untuk  membawa  energi  listrik,  atau  lebih  dikenal  transmisi  daya listrik, diperlukan kabel yang sangat panjang. Kabel yang demikian dapat menurunkan tegangan. Karena itu diperlukan alat yang dapat menaikkan  kembali  tegangan  sesuai  keperluan.  Pernahkah   kamu melihat tabung berwarna biru yang dipasang pada tiang listrik? Alat tersebut adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan  tegangan. Bagaimanakah  cara menaikkan  dan menurunkan  tegangan  listrik?  Untuk  memahami  hal  ini  pelajari  uraian berikut.

A. GGL INDUKSI

Pada bab sebelumnya, kamu sudah mengetahui bahwa kelistrikan dapat menghasilkan kemagnetan. Menurutmu, dapatkah kemagnetan menimbulkan kelistrikan? Kemagnetan dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik. Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa  di  sekitar  kawat  berarus  listrik  terdapat  medan  magnet (artinya listrik menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday  membuktikan   bahwa   perubahan  medan  magnet   dapat menimbulkan  arus  listrik  (artinya  magnet  menimbulkan  listrik) melalui  eksperimen  yang  sangat  sederhana.  Sebuah  magnet  yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus  listrik pada kumparan  itu. Galvanometer merupakan  alat  yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan (seperti kegiatan di atas), jarum galvanometer menyimpang ke kanan dan ke kiri. Bergeraknya jarum galvanometer menunjukkan bahwa  magnet yang digerakkan keluar dan masuk   pada kumparan menimbulkan arus listrik. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL (gaya gerak listrik). GGL yang terjadi di ujung-ujung kumparan dinamakan GGL induksi. Arus listrik hanya timbul pada saat  magnet  bergerak.  Jika  magnet  diam  di  dalam  kumparan,  di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.

1.   Penyebab Terjadinya 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 seperti yang  ditunjukkan Gambar  12.1.a  (ingat  kembali  cara menentukan kutub-kutub solenoida).

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 seperti yang ditunjukkan Gambar 12.1.b. Ketika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah  garis-garis  gaya  magnet  di  dalam  kumparan  tidak  terjadi perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi. Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan jarum galvanometer tidak bergerak. Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua ujung kumparan jika di dalam kumparan  terjadi perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik). GGL yang timbul akibat adanya perubahan jumlah  garis-garis  gaya  magnet  dalam  kumparan  disebut  GGL induksi.  Arus  listrik  yang  ditimbulkan  GGL  induksi  disebut  arus induksi. Peristiwa  timbulnya GGL  induksi dan arus  induksi akibat adanya perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet disebut  induksi elektromagnetik.  Coba  sebutkan  bagaimana  cara  memperlakukan magnet dan kumparan agar timbul GGL induksi?

2.   Faktor yang Memengaruhi Besar GGL Induksi Sebenarnya besar kecil GGL induksi dapat dilihat pada besar kecilnya   penyimpangan   sudut   jarum   galvanometer.   Jika   sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang dihasilkan besar. Bagaimanakah cara memperbesar GGL induksi? Ada  tiga  faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu : a.   kecepatan  gerakan  magnet  atau  kecepatan  perubahan  jumlah garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), b.   jumlah lilitan, c.   medan magnet

Latihan

1.   Apakah  penyebab  terjadinya  GGL  induksi?

2.   Mengapa magnet  yang  diam  di  dalam kumparan   tidak   menimbulkan   GGL induksi? 3.   Apakah perubahan bentuk energi yang terjadi  pada  peristiwa  induksi  elektromagnetik?

4.   Sebutkan  tiga  cara  memperbesar  arus induksi.

B.  PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energi gerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamo terdapat kumparan dan magnet. Kumparan  atau  magnet  yang  berputar  menyebabkan  terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalam kumparan. Perubahan  tersebut  menyebabkan  terjadinya  GGL  induksi  pada kumparan.  Energi  mekanik  yang  diberikan  generator  dan  dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal  itu menyebabkan GGL  induksi  dihasilkan  secara  terus-menerus  dengan  pola  yang berulang secara periodik

1.   Generator Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baik generator AC dan generator  DC  memutar  kumparan  di  dalam  medan  magnet  tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa  arus  bolak-balik.  Ciri  generator  AC  menggunakan  cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arus searah. Ciri  generator  DC  menggunakan  cincin  belah  (komutator).  Jadi, generator  AC  dapat  diubah  menjadi  generator  DC  dengan  cara mengganti cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah  generator  AC  kumparan  berputar   di  antara  kutub- kutub  yang  tak  sejenis  dari  dua  magnet  yang  saling  berhadapan. Kedua  kutub  magnet  akan  menimbulkan  medan  magnet.  Kedua ujung  kumparan  dihubungkan  dengan  sikat  karbon  yang  terdapat pada  setiap  cincin.  Kumparan  merupakan  bagian  generator  yang berputar  (bergerak) disebut  rotor. Magnet  tetap merupakan bagian generator   yang   tidak   bergerak   disebut   stator.   Bagaimanakah generator bekerja? Ketika kumparan sejajar dengan arah medan magnet (membentuk  sudut  0 derajat),  belum  terjadi  arus  listrik  dan  tidak  terjadi GGL induksi  (perhatikan  Gambar  12.2).  Pada  saat  kumparan  berputar perlahan-lahan,  arus  dan  GGL  beranjak  naik  sampai  kumparan membentuk sudut 90 derajat. Saat itu posisi kumparan tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan ini kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya, putaran kumparan terus berputar, arus dan GGL makin berkurang. Ketika kumparan mem bentuk sudut 180 derajat kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet, maka GGL induksi dan arus induksi menjadi nol.

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.

2. DinamoDinamo 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.

C.   TRANSFORMATOR

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

1. Macam-Macam Transformator

Apabila tegangan terminal output lebih besar daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penaik tegangan. Sebaliknya apabila tegangan terminal output lebih kecil daripada tegangan yang diubah, trafo yang digunakan berfungsi sebagai penurun tegangan.  Dengan demikian, transformator (trafo) dibedakan menjadi dua, yaitu trafo step up dan trafo step down.
Trafo  step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder,
b. tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.
Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan  tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:
a. jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder,

b. tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,
c. kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.

2. Transformator Ideal

Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus  pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan Jika kedua ruas dibagi dengan t, diperoleh rumus Dalam hal ini faktor (V  ×  I) adalah daya (P) transformator.
Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut. Dengan:
Vp = tegangan primer (tegangan input = Vi ) dengan satuan volt (V)
Vs = tegangan sekunder (tegangan output = Vo) dengan satuan volt (V)
Np = jumlah lilitan  primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Ip = kuat arus primer (kuat arus input = Ii) dengan satuan ampere (A)
Is = kuat arus sekunder (kuat arus output = Io) dengan satuan ampere (A)

LATIHAN

1. Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjaDI 120 V. Hitunglah:
a. kuat arus primer jika kuat arus sekunder 0,6 A,
b. jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300. 2. Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah:
a. tegangan pada kumparan sekunder,
b. kuat arus pada kumparan sekunder.3. Efisiensi Transformator
Di bagian sebelumnya kamu sudah mempelajari transformator atau trafo yang ideal. Namun, pada kenyataannya trafo tidak pernah ideal. Jika trafo digunakan, selalu timbul energi kalor. Dengan demikian, energi listrik yang masuk pada kumparan primer selalu lebih besar daripada energi yang keluar pada kumparan sekunder. Akibatnya, daya primer lebih besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik pada sebuah trafo ditentukan oleh besarnya efisiensi trafo. Perbandingan antara daya sekunder dengan daya primer atau hasil bagi antara energi sekunder dengan energi primer yang dinyatakan dengan persen disebut efisiensi trafo. Efisiensi trafo dinyatakan dengan η . Besar efisiensi trafo dapat dirumuskan sebagai berikut. LATIHAN

1. Sebuah trafo arus primer dan sekundernya masing-masing 0,8 A dan 0,5 A. Jika jumlah
lilitan primer dan sekunder masing-masing 1000 dan 800, berapakah efisiensi trafo?
2. Efisiensi sebuah trafo 60%. Jika energi listrik yang dikeluarkan 300 J, berapakah energi listrik yang masuk trafo?SOAL LATIHAN

1. Tegangan  primer dan sekunder sebuah trafo masing-masing 10 V dan 200 V. Jika jumlah lilitan sekunder 6.000, berapakah jumlah lilitan primer?
2. Sebuah trafo step down digunakan untuk mengubah tegangan AC dari 220 V menjadi 20 V. Berapakah:
a. perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder;
b. jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 100?
3. Manakah yang lebih bagus kualitasnya trafo A efisiensinya 85% dan trafo B yang efisiensinya 90%? Mengapa? Coba jelaskan.

4. Penggunaan  Transformator
Banyak peralatan listrik di rumah yang menggunakan transformator step down. Trafo tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik PLN yang besarnya 220 V menjadi tegangan lebih rendah sesuai dengan kebutuhan. Sebelum masuk rangkaian elektronik pada alat, tegangan 220 V dari PLN dihubungkan dengan trafo step down terlebih dahulu untuk diturunkan. Misalnya kebutuhan peralatan listrik 25 V. Jika alat itu langsung dihubungkan dengan PLN, alat itu akan rusak atau terbakar. Namun, apabila alat itu dipasang trafo step down yang mampu mengubah tegangan 220 V menjadi 25 V, alat itu akan terhindar dari kerusakan. Ada beberapa alat yang menggunakan transformator antara lain catu daya, adaptor, dan transmisi daya listrik jarak jauh.

a. Power supply (catu daya)
Catu daya merupakan alat yang digunakan untuk menghasilkan tegangan AC yang rendah. Catu daya menggunakan trafo step down yang berfungsi untuk menurunkan tegangan 220 V menjadi beberapa tegangan AC yang besarnya antara 2 V sampai 12 V

b.  Adaptor (penyearah arus)
Adaptor terdiri atas trafo step down dan rangkaian penyearah arus listrik yang berupa diode. Adaptor merupakan catu daya yang ditambah dengan penyearah arus. Fungsi penyearah arus adalah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC.

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

1. Apakah perbedaan antara catu daya dengan adaptor?
2. Mengapa transmisi daya listrik jarak jauh menggunakan trafo?

RANGKUMAN

1. Menurut Faraday, adanya perubahan medan magnet pada suatu kumparan dapat menimbulkan gaya gerak listrik.
2. Besar GGL induksi bergantung pada tiga faktor, yaitu
a. kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet,
b. jumlah lilitan,
c. kuat medan magnet.
3. Arah arus induksi dalam kumparan selalu sedemikian rupa sehingga menghasilkan medan magnet yang menentang sebab-sebab yang menimbulkannya.
4. Induksi elektromagnetik diterapkan pada: generator, dinamo, dan trafo.
5. Fungsi generator atau dinamo adalah untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
6. Fungsi transformator atau trafo adalah menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Untuk menaikkan tegangan listrik digunakan trafo step-up, sedangkan untuk menurunkan tegangan listrik digunakan trafo step-down.
7. Pada transformator ideal berlaku rumus8. Untuk transformator yang tidak ideal berlaku rumus efisiensi9. Transformator digunakan pada catu daya, adaptor, dan instalasi transmisi daya listrik jarak jauh
10. Transmisi daya listrik jarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan tegangan yang besar dan arus yang kecil. Dengan cara ini akan diperoleh beberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalam perjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yang diperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah.

kurnia

CAHAYA

CAHAYA

RINGKASAN MATERI

CAHAYA

Cahaya bersifat dualisme, yaitu sebagai gelombang dan sebagai materi.

1.Cahaya merupakan gelombang elegtromagnetik

   Sehingga :  a. dapat merambat melalui ruang hampa ( tanpa melalui zat perantara )

                     b. cahaya memiliki cepat rambat sebesar 300.000.000 meter / detik.

                     c. cahaya dapat dipantulkan jika mengenai penghalang / benda.

                     d. cahaya dapat dibiaskan jika melalui dua benda / medium yang berbeda kerapatannya.

                     e. cahaya dapat bersilangan satu dengan yang lain tanpa saling menggangu kecepatannya.

                     f. selama merambat cahaya memindahkan energi.

                     g. bila melalui celah sempit cahaya dapat melentur.

                     h. didalam medium yang serba sama (homogen) cahaya merambat menurut garis lurus.

2.Cahaya memiliki sifat sebagai materi.

BERKAS CAHAYA 

Ada 3 (tiga) macam berkas cahaya :

1.Berkas sinar menyebar (divergen), yaitu berkas sinar yang arahnya menuju ke segala arah.

      Contoh : cahaya lampu lilin , cahaya lampu senter , lampu bolam , dll.

2.Berkas sinar mengumpul (konvergen), yaitu berkas sinar yang arahnya menuju kesatu titik.

      Contoh : cahaya matahari yang difokuskan oleh lensa cembung (suryakaca)

3.Berkas sinar sejajar, yaitu berkas sinar yang arah sinar-sinarnya sejajar satu sama lainnya.

      Contoh : cahaya matahari yang ada dibumi, chaya lampu senter yang diposisikan sejajar, cahaya sinar leser.

BAYANG-BAYANG

 Bayang-bayang adalah suatu ruang belap di belakang benda tak tembus cahaya, jika benda tersebut dikenai oleh seberkas cahaya.

Ada 2 (dua) macam bayang- bayang, yaitu:

1.Bayang -bayang inti (UMBRA)

   Yaitu ruang gelap dibelakang benda tak tembus cahaya yang sama sekali tidak menerima berkas cahaya   yang mengenai nya

2.Bayang-bayang kabur (PANUNBRA)

    Yaitu ruang gelap dibelakang benda tak tembus cahaya yang dikenai seberkas sinar tetapi masih menerima sebagian berkas cahaya yang mengenainya .

Perhatikan skema atau gambar pembentukan umbra dan penumbra berikut!!

 Besar kecil nya bayang -bayang ditentukan oleh :

   Jarak antara sumber sumber cahaya dengan benda gelap yang dikenai sumber cahaya tersebut . 

       -Makin pendek jarak antara sumber cahaya denan benda , maka bayang-bayang  yang terbentuk makin          besar. 

        -Makin panjang/jauh jarak antara sumber cahaya dengan benda, maka bayang-bayang yang terbentuk            makin kecil.

         

Menurut daya tenbus nya,benda dibedakan menjadi 3(tiga) macam :

    a.Benda tak tembus cahaya , yaitu benda yang sama sekali tidak dapat meneruskan berkas cahaya yang            mengenainya

       Contoh : kayu,buku,batu,tembok,triplek,dll.

   .b.Benda tembus cahaya,yaitu benda yang dapat meneruskan berkas cahaya yang mengenainya walaupun         hanya sedikit/sebagian.

       Contoh :kertas tipis,kertas minyak,kaca raiben,kain putih tipis,dll

    c.Benda bening,yaitu benda yang dapat meneruskan hampir semua berkas cahaya yang diterimanya.

        Contoh :kaca bening, air murni,HCL,dll

GERHANA

1. Gerhana matahari total                     :terjadi jika pengamat(orang yang melihat) berada dibumi yang                                                                      terkena umbra bulan.

2.Gerhana matahari sebagian               :terjadi jika pengamat berada dibumi yang terkena penumbra                                                                          bulan.

3.Gerhana matahari cincin                  :terjadi jika bumi kita terletak dibelakang garis pemotong                                                                                 pembentuk umbra bulan

4.Gerhana bulan total                                      :terjadi jika bulan berada didalam daerah umbra bumi

5.Gerhana bulan cincin                                  :terjadi jika bulan berada dibelakang garis perpotongan                                                                                  pembentuk umbra bumi.

6.Gerhana bulan sebagian                        :terjadi jika bagian bulan sebagian terletak didaerah umbra dan                                                                         sebagian di panumbra bumi

kurnia

BAHAN KIMIA DALAM MAKANAN

BAHAN KIMIA DALAM MAKANAN

BAHAN KIMIA DALAM MAKANAN

Dalam makanan banyak zat kimia yang dibubuhkan dengan tujuan agar makanan memiliki cita rasa (manis,asin,gurih),daya tarik (warna dan aroma),dan terhambat proses pembusukannya Zat kimia yang ditambahkan dalam makanan disebut Zat Aditif.

Zat Aditif dibedakan menjadi :

 a. Zat Pewarna (bahan pewarna)

      1. Pewarna alami contoh :

    Kunyit (warna kuning), daun pandan dan daun suji (warna hijau), belimbing sayur, cabai, daun jati (warna merah), wortel (zat karoten memberi warna kuning), gula jawa , gula pasir (warna coklat).

      2. Pewarna buatan (sintetis) contoh :

    Quinoline yellow, patent blue V, brilliant blue, FCF,brilliant black, sunset yellow, orange GCN, indigo carmine (biru), tartarazine (kuning), erythrosine, annatto, carmoisine, dan allura red.

Penggunaan pewarna buatan harus mendapatkan pengawasan yang ketat, karena beberapa bahan pewarna dapat menimbulkan penyakit kangker.

b. Zat pemanis (bahan pemanis)

      1. Pemanis alami contoh : Gula tebu, gula kelapa, gula pasir.

      2. Pemanis buatan contoh : Aspartam , asesulfam, siklamat, sakarin, sorbitol, neotam, gliserol.

Pemanis buatan mempunyai tingkat kemanisannya tinggi tetapi kandungan kalorinya rendah

Neotam lebih aman dari aspartame (neotam adalah hasil pengolahan aspartam)

Sakarin dan siklamat dapat menyebabkan kanker.

c. Zat penyedap (bahan penyebap)

      1. Bahan Penyedap alami contoh : Garam, gula, cuka, bawang, mrica, jahe, lengkuas, pengharam (daun salam dan pandan)

      2. Bahan Penyedap Buatan contoh : MSG (monosodium glutamat) atau vestin, ester atau essence (penyedap aroma buah-buahan )

d. Zat Pengawet (bahan Pengawet)

      1. Penagwet alami contoh : gula, garam, asam cuka.

      2. Penagwet buatan contoh : Asam Benzot (nitrat dan nitrit), Asam Borat (boraks), Asam sitrat, garam fosfor, garam atilen diamina tetra asetat.

Zat aditif sebagai anti oksidan.

Anti oksidan dapat digunakan untuk menghilangkan bau tidak sedap missal : makanan yang mengandung minyak dan lemak setelah beberapa waktu akan berbau tengik maka pada makanan tersebut ditambahkan anti oksidan.

Anti oksidan alami adalah vitamin C, vitamin E, dan lesitin.

Anti oksidan buatan (sintetis) adalah BHA (butylated hidroxyanisolw) dan BHT (butylated hidroxytoluene)

Zat aditif sebagai penambah nutrisi.

Nutrisi diperlukan untuk memenuhi kebutuhan zat-zat tertentu yang kurang pada suatu makanan, contoh : penambahan vitamin D dan kalium pada susu, Penambahan vit C pada minuman dan jus, penambahan vit B12 pada beras.

 

kurnia

Penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari

Penerapan hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari

a. Hidrometer
            Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini digunakan utuk mengetahui bahwa air accu sudah tidak dapat digunakan.lagi. Penggunaan Hidrometer , yaitu mencelupkan nya pada zat cair yang yang akan diukur massa jenisnya.

b. Jembatan Ponton
              Jembatan ponton dibuat dari drum-drum berongga yang dijajarkan melintang aliran sungai. Jembatan ponton dibuat dengan memanfaatkan hukum Archimedes. Volume air yang dipindahkan menghasilkan gaya apung yang mampu menahan berat drum dan benda-benda yang melintas diatasnya. Setiap drum penyusun jembatan harus tertutup agar air tidak dapat masuk kedalamnya.


c.Kapal Selam
          Kapal selam dapat diposisikan mengapung,melayang,dan tenggelam di dalam air laut. Oleh karena itu, kapal selam sangat cocok digunakan dalam bidang militer dan penelitian. Bentuk badan kapal selam dirancang agar dapat melayang,mengapung,dan telenggelam dalam air. Selain itu, dirancang untuk menahan tekanan air dikedalaman laut.
        Badan kapal selam diberi rongga udara yang berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya air atau udara. Rongga udara terletak di lambing kapal. Rongga tersebut dilengkapi dengan katup bagian atas dan bawahnya.
      Ketika rongga terisi udara, volume air yang dipindahakan sama dengan berat kapal, kapal selam mengapung. Ketika rongga katup atas dan bawah pada rongga kapal dibuka, udara dalam rongga keluar atau air massuk mengisi rongga tersebut. Akibatnya, kapal selam mulai tenggelam. Katup akan ditutup jika kapal selam telah mencapai kedalaman yang diinginkan. Dalam keadaan tersebut, kapal selam dalam keadaan melayang. Jika katup udara pada rongga dibuka kembali, volume air dalam rongga akan bertanbah sehingga kapal selam akan tenggelam.

             Jika kapal selam akan muncul ke permukaan dari keadaan tenggelam, air dalam rongga dipompa keluar sehingga rongga hanya terisi udara. Dengan demikian, kapal selam mengalami gaya apung sama dengan berat kapal selam. Akibatnya, kapal selam akan naik ke permukaan dan mengapung.

d.Balon Udara
           Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Balon udara harus diisi dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon udara dapat terbang karena mendapat gaya keatas, misalnya diisi udara yang dipanaskan

kurnia

BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN

A.      Mengukur adalah membandingkan satu besaran dengan besaran lain yang sejenis yang telah ditetapkan sebagia satuan.

B.      Besaran adalah segala sesuatu yang dapat di ukur dan di nyatakan denagn angka.

C.      Besaran terdiri:

1.       Besaran pokok : panjang, massa, waktu, kuat arus, intensitas cahaya, jumlah molekul, suhu.

2.       Besaran turunan : semau besran selain besaran pokok (luas, volume, kecepatan, dan lain - lain).

D.      Satuan adalah suatu pembanding di dalam pengukuran. Satuan terdiri dari :

1.       Satuan baku : tetap dan berlaku dimana – mana.

2.       Satuan tidak baku : tidak tetap dan tidak berlaku dimana – mana.

E.       Sistem Internasional (SI) adalah system satuan yang digunakan di seluruh dunia.

F.       Alat ukur : alat yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.

G.     Besaran, satuan dan alat ukur

No.	Besaran	Satuan	Alat ukur
1.	Panjang	Meter (m)	Mistar (penggaris)
2.	Massa	Kilogram (kg)	Neraca
3.	Waktu	Detik (s)	Stopwatch
4.	Suhu	Kelvin (K)	Thermometer
5.	Kuat arus listrik	Ampere (A)	Ampere meter
6.	Gaya	Newton (N)	Neraca pegas
7.	Keljuan	m/s	Speedometer

H.      Alat ukur panjang

1.       Mistar : ketilitian 1 mm

2.       Jangka sorong : ketelitian 0,1 mm

3.       Micrometer sekrup : ketelitian 0,01 mm

I.        Suhu adalah derajat tingkatan panas suatu benda.

WUJUD ZAT DAN MASSA JENIS

A.      Wujud zat

Padat	Cair	Gas
Volume dan Bentuk Tetap	Volume tetap, bentuk berubah teratur dan berjauhan lemah	Volume dan bentuk berubah sangat tidak teratur sangat lemah
Susunan Partikel teratur	Bebas bergerak	Sanngat bebas bergerak
Gaya tarik antar partikel kuat
Pertikel tidak bebas bergerak

Perubahan Wujud Zat

1.       Membutuhkan Kalor

Ketika suatu zat di beri kalor akan menyebabkan gerakan partikel penyusun zat menjadi lebih aktif à gaya tarik antar partikel melemah àsusunan partikel berubah àzat berubah wujud.

Melebur / mencair          : perubahan padat ke cair

Menguap                            : perubahan cair ke gas

Menyublim                         : perubahan padat ke gas (tanpa melalui fase)

2.       Ketika suatu zat melepas kalor (suhu) di turunkan akan menyebabkan gerakan pertikel lebih lambat à gaya tarik antarpartikel menguat à susunan partikel berubah à zat berubah wujud.

Membeku                                           : perubahan cair ke padat

Mengembun                                     : perubahan gas ke cair

Menyublim/mengkristal                              : perubahan gas ke padat

B.      Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah gaya tarik antar partikel yang tidak sejenis. Kohesi adalah gaya tarik antarpartikel yang sejenis.

Jika dua buah zat yang bercampur mempunyai Adhesi > Kohesi maka :

a.       Kedua zat akan saling menempel contoh : air dengan kaca, tinta dengan kertas, bedak dengan kulit, cat denagn tembok dan lain – lain.

b.      Bentuk permukaan cekung.

Jika dua buah zat yang bercampur mempunyai Adhesi < Kohesi maka :

a.       Kedua zat tidak dapat bercampur (tidak menempel), contoh : air dengan minyak, raksa dengan kaca, air denagn daunt alas dan lain – lain.

b.      Bentuk permukaan cembung.

Jika dua buah zat yang bercampur mempunyai Adhesi = Kohesi maka :

a.       Kedua zat akan tercampur merata, contoh : air dengan alcohol, air denagn susu dan lain – lain.

b.      Bentuk permuakaan datar.

C.      Massa Jenis

Massa jenis adalah hasil bagi anatara massa dengan volume.

ρ =

ρ          = massa jenis (gr / cm³ atau kg / m³ )

m         = massa (gr atau kg)

V          = volume (cm³ atau m³)

kurnia