Contoh Makalah IAD: Gaya Magnetik Antar Kawat Berarus Listrik

Assalamualaikum Wr. Wb

Bagaimana kabarnya teman-teman semua? Pastinya baik baik saja. Kali ini kita akan membahas tentang sebuah contoh makalah yang berjudul Adanya Gaya Magnetik Antar Kawat Berarus Listrik yang menjadi tugas pada mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar (IAD). Langsung saja simak ulasannya berikut ini:

TUGAS KELOMPOK ILMU ALAMIAH DASAR (Physical Science)“ADANYA GAYA MAGNETIK ANTAR KAWAT BERARUS LISTRIK”

Makalah ini diajukan sebagai salah satu syarat mengikuti mata kuliah ilmu alamiah dasar yang diampu oleh Tim Dosen

Disusun oleh Kelompok V (Lima) :

NO NAMA NPM

1 YENI PURWANINGSIH 13220040

2 IKA SETIYA WATI 13220007

3 LIANA DEKAWATI 13220041

4 LEONARDUS BAGUS SETIADI 13220035

5 TOMI AGUNG SETIAWAN 13220031

6 HENDRI SETIAWAN 13220005

PRODY : PENDIDIKAN SEJARAH

SEMESTER : II (dua)

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum WR.WB.

Puji syukur senantiasa kami haturkan kepada Allah SWT. Karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya, makalah ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Terimakasih kepada anggota kelompok V yang telah berusaha dan bekerja keras dalam melakukan percobaan dengan pembuktian tentang adanya gaya magnetik antar kawat berarus listrik dan telah menyelesaikan laporan penelitian pada makalah ini. Makalah ini selain diperuntukkan dalam pemenuhan tugas ilmu alamiah dasar juga berguna untuk menambah wawasan dan pengetahuan peneliti tentang gaya magnetik.

Penulis sadar bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca.

Demikian yang dapat kami sampaikan, semoga saja makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.

Wassalamu’alaikum WR.WB.

Metro, ..................

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar belakang
B. Rumusan masalah
C. Manfaat penelitian
D. Ruang lingkup penelitian

BAB II KAJIAN PUSTAKA

A. Gaya magnet
B. Gaya Magnet Antar Kawat Berarus Listrik
C. Kerangka Berfikir
D. Hipotesis Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan
B. Langkah Kerja
C. Gambar Percobaan

BAB IV LAPORAN PENELITIAN

A. Persiapan Penelitian
B. Pelaksanaan Penelitian
C. Penyajian Data Hasil Percobaan
D. Pembahasan

BAB V PENUTUP

Kesimpulan & Saran


DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sebuah motor listrik dapat bekerja karena adanya gaya yang membuatnya berputar, gaya ini dikerahkan oleh sebuah medan magnetik pada sebuah konduktor pengangkut arus. Gaya magnetik pada muatan yang bergerak di dalam konduktor yang ditransmisikan ke bahan konduktor dan konduktor itu secara keseluruhan mengalami sebuah gaya yang di distribusikan sepanjang konduktor. 

Gaya magnetik tegak lurus terhadap gerak elektronnya, gaya ini tidak melakukan kerja. Kerja yang dilakukan pada elektron dilakukan oleh gaya Fr. Ditemukan secara eksperimental bahwa besar gaya magnet berbanding lurus dengan arus i pada kawat, dengan panjang kawat ℓpada medan magnet (dianggap seragam) dan dengan medan magnet B. gaya ini juga tergantung pada saat sudut θ antara arah arus dan medan magnet ketika arus tegak lurus terhadap garis – garis medan. 

Seperti yang telah kita ketahui, listrik dan magnet mempunyai hubungan yang cukup erat dimana sebuah benda yang dialiri oleh listrik dapat menimbulkan medan magnet, dan sebaliknya dari sebuah magnet yang digerakkan keluar masuk kumparan dapat menimbulkan arus listrik. Pada sebuah benda yang dialiri oleh arus listrik, dalam hal ini kawat dapat timbul medan magnet, hal ini dapat dibuktikkan apabila disekitar kawat berarus tadi kita beri kompas, maka jarum-jarum kompas tersebut akan mengalami penyimpangan. Penyimpangan ini terjadi karena adanya medan magnet yang timbul disekitar kawat berarus tadi. 

Tentu sangat menarik bagaimana membuktikan adanya gaya magnet antar kawat berarus listrik. Sehingga diperlukan perobaan untuk mengetahui adanya gaya magnet antar kawat berarus listrik.

B. Rumusan Masalah 

Bagaimana cara membuktikan adanya gaya magnet antar kawat berarus listrik ?

C.  Manfaat Penelitian

Berdasarkan hasil penelitian ini diharapkan memberikan manfaat kepada :

1. Mahasiswa : sebagai sumber belajar dan penuntun dalam kegiatan eksperimen yang dapat memotivasi mahasiswa. 
2. Peneliti dan pembaca : dapat dijadikan sebagai bahan informasi berupa ilmu pengetahuan tentang pembuktikan adanya gaya magnet antar kawat berarus listrik.

D. Ruang Lingkup Penelitian

Dalam penelitian ini agar tidak menyimpang dari permasalahan yang akan diteliti, maka penelitian ini dibatasi ruang lingkupnya yaitu pembuktian adanya gaya magnetik antar kawat berarus listrik. Ruang lingkupnya sebagai berikut :

1. Jenis penelitian ini adalah penelitian dengan melakukan pembuktian adanya gaya magnetik antar kawat berarus listrik. 
2. Tempat penelitian ini adalah di kota Metro. 
3. Waktu penelitian dilakukan ini 19 mei 2014.

         

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. GAYA MAGNET

Istilah magnet berasal dari kata "Magnesia", Magnesia adalah sebuah kota kecil di asia, disana tempat pertama kali menemukan batu yang dapat menarik besi, lalu disebut magnet. 

Seperti halnya listrik, magnet juga dapat menimbulkan suatu medan yang disebut medan magnetic, yaitu suatu ruang disekitar magnet yang masih terpengaruh gaya magnetic. Pada tahun 1269, berdasarkan hasil eksperimen, Pierre de Maricourt menyimpulkan bahwa semua magnet bagaimanapun bentuknya terdiri dari dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub-kutub magnet ini memiliki efek kemagnetan paling kuat di bandingkan bgian magnet lainnya. 

Bentuk medan magnet dapat diamati dengan menaburkan serbuk besi secara merata di atas karton yang bagian bawahnya diberi sebuah magnet batang. Sedangkan arah medan magnet didefinisikan sebagai arah yang ditunjukkan oleh kutub utara megnet jarum ketika ditempatkan di sekitar magnet. Dengan demikian, secara sederhana medan magnetic dapat dinyatakan dengan garis-garis khayal yang keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan yang disebut garis-garis medan magnetic atau garis-garis gaya magnetic. Medan magnetic selain ditimbulkan oleh arus listrik dalam suatu penghantar baik pada penghantar lurus, penghantar melingkar, maupun pada kumparan. 

Adapun sifat-sifat magnet itu adalah sebagai berikut :

1) Magnet Menarik Benda Benda Tertentu

Gaya tarik magnet hanya mampu menarik benda benda tertentu, benda yang dapat ditarik magnet harus benda bahan yang terbuat dari 3 bahan ini, yaitu : Besi, Nikel dan Kobalt. 

Jika suatu benda mengandung salah satu logam diatas dan dapat ditarik magnet, berarti benda itu disebut benda MAGNETIS. Tapi, Jika suatu benda tidak mengandung salah satu logam diatas dan tidak dapat ditarik magnet, benda itu disebut benda NON-MAGNETIS.

2) Kekuatan Gaya Magnet 

 
Magnet hanya mampu menarik 3 logam, tapi jika dibatasi oleh penghalang :

1. Magnet mampu menembus penghalang, yaitu benda NONMAGNETIS, gaya tarik magnet masih berpengaruh, tapi jika penghalang teralu tebal maka pengaruh magnet bisa hilang. 
2. Faktor lain yang mempengaruhinya adalah jarak. Jarak magnet terhadap benda Magnetis, makin dekat jarak benda ke makin kuat jarak magnet tersebut. 
3. Magnet juga dapat merusak barang elektronika rumit seperti telepon genggam, Televisi, Kompter, Radio.

3) Magnet memiliki Dua Kutub

Magnet memiliki dua kutub yaitu :

1. Kutub utara magnet : Biasanya diberi warna merah atau huruf N (north). 
2. Kutub Selatan magnet : Biasanya diberi warna biru atau huruf S (South ). 
3. Gaya tarik magnet paling kuat adalah pada kutub-kutub nya.

Kutub magnet memiliki sifat istimewa seperti :

1. Jika didekatkan dua kutub magnet yang senama (misal : utara = utara, Selatan = selatan ) mereka akan tolak menolak. 
2. Jika Didekatkan dua kutub magnet yang berbeda ( misal : Utara = selatan, Selatan = utara ) mereka akan saling tarik menarik.

4) Kegunaan Magnet

Magnet mempunyai banyak kegunaan , kita dapat menemui benda yang mempunyai unsur magnet mulai dari alat sederhana sampai rumit, contoh benda benda itu adalah Pengunci kotak pensil, tas, obeng, gunting jahit, kompas, dinamo, lemari es, alarm pengaman.Magnet juga dapat digunakan pada alat berat dengan cara Elektromagnet.

B. GAYA MAGNET ANTAR KAWAT BERARUS LISTRIK

Kumparan kawat berinti besi yang dialiri listrik dapat menarik besi dan baja. Hal ini menunjukkan bahwa kumparan kawat berarus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Medan magnet juga dapat ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik. Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik yang mengaliri dalam kawat penghantar ini menghasilkan medan magnetik, atau disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik. 

Pada saat arus listrik yang mengalir dalam penghantar diperbesar, ternyata kutub utara jarum kompas menyimpang lebih jauh. Hal ini berarti semakin besar arus listrik yang digunakan semakin besar medan magnetik yang dihasilkan.

Gambar: penyimpangan magnet kompas 

Arah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), maka arah keempat jari yang lain menunjukkan arah medan magnetik (B). Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk menemukan arah medan magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik. 

Gambar: kaidah tangan kanan 

Untuk mengetahui letak kutub utara dan kutub selatan yang terbentuk pada kumparan berarus listrik, dapat dilakukan dengan cara:

1. Perhatikan arah listrik yang mengalir pada kumparan. 
2. Ujung kumparan yang pertama kali mendapat arus listrik dijadikan sebagai pedoman untuk menentukan letak kutub-kutub magnet. 
3. Kemudian, genggam ujung kumparan yang pertama kali teraliri arus listrik dengan posisi jari tangan kanan sesuai dengan letak kawan pada inti besi.
4. Apabila kawat itu berada di depan inti besi, letakkan telapak tangan menghadap ke depan, kemudian genggam kumparan yang berinti besi. 
5. Letak kutub utara magnet ditunjukkan oleh arah ibu jari, sedangkan arah sebaliknya menunjukkan kutub selatan. 
6. Jika kawat penghantar yang pertama kali teraliri arus listrik berada di belakang inti besi, maka hadapkan telapak tangan ke belakang, kemudian genggam kumparan kawat itu. 
7. Dengan cara yang sama kita dapat juga menentukan letak kutub utara, dan kutub selatan magnet.

Ternyata penghantar berarus listrik yang ditempatkan dalam medan magnet juga mengalami gaya magnet. Hal ini ditemukan pertama kali oleh Hendrik Antoon Lorentz. Gaya Lorentz terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik. Besar gaya Lorentz bergantung pada besar medan magnetik, panjang penghantar, dan besar arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar. Untuk arah aliran arus listrik tegak lurus terhadap arah medan magnet, gaya Lorentz dapat dinyatakan dengan:

F = B x I x l

Keterangan:

F = gaya Lorentz pada kawat (N); I = arus listrik (A)          

B = medan magnet (Tesla);              l = panjang kawat (m)               

C. Kerangka Berfikir

Bentuk medan magnet dapat diamati dengan menaburkan serbuk besi secara merata di atas karton yang bagian bawahnya diberi sebuah magnet batang. Medan magnetic selain ditimbulkan oleh arus listrik dalam suatu penghantar baik pada penghantar lurus, penghantar melingkar, maupun pada kumparan. kumparan kawat berarus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Medan magnet juga dapat ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik.

D. Hipotesis Penelitian

Hipotesis menurut Arikunto (2006:71) “hipotesis dapat diartikan sebagai suatu jawaban yang bersifat sementara terhadap permasalahan penelitian, sampai terbukti melalui data yang terkumpul”. Jadi, sesuai dengan masalah yang dikaitkan dengan latar belakang masalah yang ada, maka peneliti mengambil hipotesis yaitu : 

· Terdapat adanya gaya magnet antar kawat berarus listrik dengan intensitas yang kecil.

BAB III

METODE PENELITIAN

           

A. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam gaya magnetik disekitar kawat berarus yaitu :

- 2 buah statif masing – masing dengan 2 penjepit.
- 8 buah baterai kering(1,5 volt) dengan tempat baterai atau 2 buah catu daya.
- 6 potong kawat penghantar, masing – masing 2 potong dengan panjang 1 meter,1,5 meter,dan 2 meter.
- 2 buah saklar
- 14 buah kawat penghubung
- 2 buah ampere meter
- Penggaris

B. Langkah Kerja

1. Pasang alat 
2. Pasang kedua kawat sejajar pada jarak 5cm melalui 2 buah statif 
3. Pada saat kedua saklar dalam keadaan terbuka perhatikan dan catat posisi kedua kawat tersebut 
4. Catat harga kuat arus yang terbaca pada kedua amperemeter 
5. Amati dan catat apa yang terjadi pada kedua kawat 
6. Lakukan pengamatan berulang pada panjang kawat 1 meter,1,5 meter,dan 2 meter. Menggunakan tegangan 3,0;4,5;dan 6,0 volt 
7. Baliklah arah arus listrik pada salah satu kawat, dengan cara membalikkan kutub sumber tegangan 
8. Lakukan langkah 1 sampai 6 untuk arus yang berlawanan arah

C. Gambar Percobaan

         

BAB IV

LAPORAN PENELITIAN

A. Persiapan Penelitian

Dalam proses penelitian pada percobaan dengan membuktikan adanya gaya magnetik pada kawat berarus ini mula-mula dipersiapkan alat dan bahan dalam percobaan tersebut, kemudian dipersiapkan alat tulis untuk mengamati Apakah kawat akan saling menempel atau bergetar karena dialiri arus. 

B.  Pelaksanaan Penelitian

Tempat : Penelitian pada percobaan dengan membuktikan adanya gaya magnetik pada kawat berarus ini dilaksanakan di kota Metro. 

Waktu : Penelitian pada percobaan membuktikan adanya gaya magnetik pada kawat berarus ini dilaksanakan dari proses pembuatan hingga menjadi tape singkong yang sempurna dilakukan selama 3 hari mulai dari tanggal 19 Mei 2014.

C. Penyajian Data Hasil Percobaan

Panjang Kawat (l)	Tegangan (volt)	Kuat Arus
1 meter Kawat a 1 meter kawat b	3 volt	Kawat a=0,12 A Kawat b = 0,2 A
1 meter Kawat a 1 meter kawat b	6 volt	Kawat a = 0,28 A Kawat b = 0,4 A

  

D. Pembahasan

Pada praktikum ini membahas tentang gejala yang ditimbulkan oleh sebuah kawat panjang yang dialiri arus listrik yaitu terjadinya gaya magnetik pada kawat berarus yang disebut juga dengan gaya magnetik atau gaya lorentz. 

Apabila kawat dialiri arus listrik, maka akan menimbulkan medan magnet disekitarnya. Bila penghantar berarus diletakkan di dalam medan magnet, maka pada penghantar akan timbul gaya. Gaya inilah yang disebut dengan gaya lorentz. 

Pembuktian kaidah tangan kanan pada gaya lorentz dapat dibuktikan melalui percobaan ini. Susunan rangkaian yang terangkai dapat kita gambarkan bahwa ada gaya yang bekerja pada kawat berarus ini. Sebuah kawat berarus diletakkan di dalam medan magnet akan menyimpang, baik ke atas maupun ke bawah. 

Gaya magnetik F selalu tegak lurus dengan arus I dan arah induksi magnetik B. semakin besar arus yang mengalir, maka semakin besar pula gaya magnetik yang dihasilkan. Pada kaidah tangan kanan, ibu jari menunjukkan arah arus, keempat jari lainnya menunjukkan arah medan magnetik. Sedangkan telapak tangan menunjukkan arah gaya lorentz. 

Perihal mengenai arah penyimpangan, besar arah simpangan bergantung pada sumber tegangan yang digunakan. Semakin besar sumber tegangan, maka semakin besar pula kuat arus yang mengalir dan semakin besar pula simpangan yang dihasilkan. Jika sumber tegangan yang digunakan adalah berupa satu buah baterai, maka simpangan yang bergulir adalah kecil. Pada penggunaan lebih dari satu baterai, maka simpangan yang bergulir adalah besar dan sangat besar. Arah penyimpangan kawat bisa bergerak ke atas maupun ke bawah. 

Namun hasil yang didapat dari percobaan, tidak bisa membuktikan teori yang ada. Karena kesalahan kawat yang digunakan. Pada saat arus dideteksi, terdapat arus yang mengalir dalam kawat. Namun tidak ada perubahan yang terjadi pada kedua kawat. Apakah kawat akan saling menempel atau bergetar karena dialiri arus. 

BAB III

PENUTUP 

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah :

1. Gaya Lorentz dipengaruhi arah arus 
2. Besar simpangan yang dihasilkan kawat bergantung pada jumlah baterai yang digunakan (tegangan) 
3. Semakin besar sumber tegangan, semakin besar pula arus yang mengalir dalam rangkaian 
4. Arah simpangan akan bergerak ke bawah bila arus mengalir dari kutub B ke kutub A (medan mendekati pengamat) 
5. Arah simpangan akan bergerak ke atas bila arus mengalir dari kutub A ke kutub B (medan menjauhi pengassssmat) 
6. Bila arah magnet diubah, maka penghantar akan bergerak dalam arah yang berlawanan dengan gerak sebelumnya

B. Saran

1. Kekurang lengkapnya peralatan praktikum menyebabkan praktikum berjalan tidak efektif. 
2. Penyesuaian alat yangdigunakan terhadap percobaan harus diperhatikan.

.

DAFTAR PUSTAKA

Gejala Kemagnetan Dan Cara Membuat Magnet 9.2, (Online). (http://www.crayonpedia.org/mw/Gejala_Kemagnetan_Dan_Cara_Membuat_Magnet_9.2, diakses 19 mei 2014).

Hayt, William H. 2010. Elektromagnetika Edisi Ketujuh. Erlangga: Jakarta 2009.

Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik, (Online). (http://euphorialine. blogspot.com/2011/10/medan-magnet-di-sekitar-arus-listrik.html, diakses 19 mei 2014).

Medan Magnet pada Solenoida, (Online). 

(http://soerya.surabaya.go.id/ AuP/e DU.KONTEN/edukasi.net/SMA/Fisika/Medan.Magnet/materi04.html, diakses 19 mei 2014).

Solenoid, (Online). (http://id.wikipedia.org/wiki/Solenoid, diakses 19 mei 2014).

Demikianlah Contoh makalah gaya magnetik antar kawat berarus listrik. Apabila ada yang kurang jelas silahkan berikan komentar kamu di bawah ini. Dan juga kamu bisa temukan artikel menarik lainnya pada Daftar Isi.