Kemagnetan

Andi Moh Amin, Julia Edwina Hasbi, Sahriani

BUKU PANDUAN

1 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

MATA PELAJARAN IPA
MATERI KEMAGNETAN

KELAS IX

KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbil alamin, segala puji hanya untuk Allah SWT, karena
dengan izin-Nya penulis dapat menyusun modul/buku panduan untuk materi pokok
Kemagnetan IPA-Fisika kelas IX SMP/MTs sebagai salah satu tugas proyek mata
kuliah TIK dalam pembelajaran Fisika.
Pada kesempatan ini dengan ketulusan dan kerendahan hati penulis
mengucapkan terima kasih kepada Bapak Arif Hidayat M.Si, PhD.Ed selaku dosen
pembimbing mata kuliah TIK dalam pembelajaran fisika sekaligus penasehat yang
telah membimbing dan teman-teman kelompok 10 Andi Mohd. Amin dan Sahriani
yang banyak membantu penulis selama mengerjakan modul/buku panduan ini.
Penulis menyadari bahwa modul/buku panduan ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengaharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun demi kesempurnaan modul/buku panduan ini. Semoga
modul/buku panduan ini bermanfaat bagi kita semua.

Pekanbaru, November 2020

Penulis

2 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ............................................................................................................ 1

Daftar isi .......................................................................................................................... 2

I. PENDAHULUAN

A. KD dan IPK................................................................................................................. 3
B. Deskripsi singkat materi rasionalisasi, dan rasionalisasi, dan relevansi.......... 4
C. Prasyarat...................................................................................................................... 4
D. Peta materi.................................................................................................................. 5

II. PEMBELAJARAN

A. Tujuan Pembelajaran ............................................................................................... 6
B. Uraian materi............................................................................................................ 6

A. Kemagnetan Bahan ........................................................................................... 6
B. Cara Membuat Magnet .................................................................................... 8
C. Kutub Magnet .................................................................................................... 11
D. Kemagnetan Bumi............................................................................................. 13
E. Elektromagnet ................................................................................................... 16
F. Gaya Lorentz ..................................................................................................... 19
C. Rangkuman ................................................................................................................ 22
D. Latihan........................................................................................................................ 24
E. Uji Kompetensi ........................................................................................................ 24

GLOSARIUM............................................................................................................... 25

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 26

3 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

I. PENDAHULUAN

A. KD dan IPK

Pelajaran Fisika yang disajikan pada Modul Fisika Kelas IX SMP Semester I
untuk materi Kemagnetan ini merupakan mata pelajaran yang memberikan
kemampuan dasar Fisika dan sangat penting untuk kamu kuasai. Mengapa
demikian? Karena materi yang disajikan pada modul ini akan mempermudah kamu
ketika mempelajari Fisika. Pernahkah kamu dikejutkan oleh gaya aneh yang kamu
rasakan ketika kamu mendekatkan dua buah magnet batang? Gejala ini disebut
kemagnetan. Kamu mungkin tidak menyadari bahwa magnet berperan penting
dalam kehidupan sehari-hari. Pada saat kamu memegang magnet di dekat pintu
kulkas, kamu merasakan gaya tarik ke pintu tersebut. Ketika tanganmu lebih
mendekat lagi, magnet tersebut akan menempel ke pintu. Kamu tidak dapat
melihat bagaimana cara magnet tersebut bekerja, namun kamu dapat merasakan
gaya tarik tersebut dan bahkan memanfaatkannya.

Tahukah kamu bahwa bel di sekolah menggunakan magnet? Magnet
digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari bel sekolah, tape
recorder, kulkas, sampai kunci mobil. Pengetahuan tentang kemagnetan akan
membantu kamu memahami bagaimana peralatan listrik tersebut bekerja.

Tabel 1. KD dan IPK

Kompetensi Dasar Indikator

3.6 Menerapkan 3.6.1 Menjelaskan pengertian magnet
konsep 3.6.2 Membedakan feromagnetik, paramagnetik, dan
kemagnetan,
induksi diamagnetik
elektromagnetik 3.6.3 Menyebutkan contoh feromagnetik,
dan pemanfaatan
medan magnet paramagnetik, dan diamagneti
dalam kehidupan 3.6.4 Menjelaskan 3 cara membuat magnet
sehari-hari 3.6.5 Menjelaskan 3 cara menghilangkan sifat magnet
termasuk 3.6.6 Mengidentifikasi medan magnet dari berbagai
pergerakan/navigas
i hewan untuk bentuk magnet
3.6.7 Menjelaskan teori kemagnetan bumi
3.6.8 Menghitung besar gaya Lorentz
3.6.9 Menentukan arah gaya Lorentz dengan

menggunakan kaidah tangan kanan

4 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

mencari makanan 3.6.10 Menjelaskan prinsip induksi elektromagnetik
dan migrasi. 3.6.11 Menjelaskan prinsip kerja transformator
3.6.12 Menjelaskan prinsip kemagnetan dalam
4.6 Membuat karya
sederhana yang berbagai produk teknologi
memanfaatkan
prinsip 4.2.1 Membuat generator sederhana
elektromagnet
dan/ atau induksi
elektromagnetik

B. Deskripsi Singkat Materi, Rasionalisasi dan Relevansi

Pada buku panduan ini penulis akan mengajak Anda untuk mempelajari
sesuatu yang menarik, juga sangat penting dalam perkembangan dan kemajuan
Fisika. Menarik karena isi buku ini dekat dengan pengalaman sehari-hari Anda,
penting karena apa yang dibicarakan dalam buku ini menjadi dasar dari
perkembangan Fisika selanjutnya. Dengan buku ini anda akan memahami dasar-
dasar kemagnetan dan manfaatnya dalam kehidupan dan fenomena-fenomena yang
berhubungan dengan kemagnetan.

C. Prasyarat

Dalam materi kemagnetan ini tidak ada prasyarat materi pembelajaran yang
harus dikuasai terlebih dahulu. Bahkan materi kemagnetan ini menjadi dasar untuk
mempelajari materi pelajaran berikutnya.

5 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

D. Peta Materi
6 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

II. PEMBELAJARAN

A. Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajarannya melalui kegiatan pembelajaran dengan model
Inquiry menggunakan pendekatan saintifik, secara kritis dan kreatif, peserta didik
mampu menjelaskan pengertian magnet; membedakan feromagnetik, paramagnetik
dan diamagnetik, menyebutkan contoh benda-benda yang termasuk feromagnetik,
paramagnetik dan diamagnetik; menjelaskan 3 cara membuat magnet, menjelaskan
3 cara menghilangkan sifat magnet; menjelaskan teori kemagnetan bumi;
menghitung besar gaya Lorentz; menentukan arah gaya Lorentz dengan
menggunakan kaidah tangan kanan; menjelaskan prinsip induksi elektromagnetik;
menjelaskan prinsip kerja transformator; serta menjelaskan prinsip kemagnetan
dalam berbagai produk teknologi dengan penuh rasa tanggung jawab, kerjasama,
jujur dan mandiri.

B. Uraian Materi

A. Kemagnetan Bahan

Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang teramati sebagai suatu gaya tarik
atau gaya tolak antara kutub-kutub tidak senama atau senama. Gaya magnet
tersebut paling kuat di dekat ujung-ujung atau kutub-kutub magnet tersebut.
Semua magnet memiliki dua kutub magnet yang berlawanan, utara (U) dan selatan
(S). Apabila sebuah magnet batang digantung maka magnet tersebut berputar
secara bebas, kutub utara akan menunjuk ke utara.

Jika kamu mendekatkan sebuah magnet pada sepotong kayu, kaca,
alumunium, atau plastik, apa yang terjadi? Ya, kamu betul jika kamu mengatakan
tidak terjadi apa-apa. Tidak ada pengaruh apa pun antara magnet dan bahan- bahan
tersebut. Di samping itu, bahan-bahan tersebut tidak dapat dibuat magnet. Tetapi,
bahan-bahan seperti besi, baja, nikel, dan kobalt bereaksi dengan cepat terhadap
sebuah magnet. Seluruh bahan tersebut dapat dibuat magnet. Mengapa beberapa
bahan mempunyai sifat magnetik sedangkan yang lain tidak?

Bahan magnetik yang paling kuat disebut bahan ferromagnetik. Nama
tersebut berasal dari bahasa Latin ferrum yang berarti besi. Bahan ferromagnetik
ditarik dengan kuat oleh magnet dan dapat dibuat menjadi magnet. Sebagai contoh,
jika kamu mendekatkan sebuah magnet pada sebuah paku besi, magnet akan

7 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

menarik paku tersebut. Jika kamu menggosok paku dengan magnet beberapa kali
dengan arah yang sama, paku itu sendiri akan menjadi sebuah magnet. Paku tersebut
akan tetap berupa magnet meskipun magnet yang digunakan menggosok tersebut
telah dijauhkan.

Bahan-bahan magnetik tersebut dapat dibagi menjadi tiga macam. Bahan
ferromagnetik, yaitu bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang kuat. Bahan
ini misalnya besi, baja, kobalt dan nikel. Bahan paramagnetik, yaitu bahan yang
ditarik oleh magnet dengan gaya yang lemah. Bahan ini misalnya aluminium, platina,
dan mangan. Sedangkan bahan yang tidak ditarik oleh magnet digolongkan sebagai
bahan diamagnetik misalnya bismut, tembaga, seng, emas dan perak.

Beberapa bahan, seperti besi lunak, mudah dibuat menjadi magnet. Tetapi
bahan tersebut mudah kehilangan kemagnetannya. Magnet yang dibuat dari bahan
besi lunak seperti itu disebut magnet sementara. Magnet lain dibuat dari bahan yang
sulit dihilangkan kemagnetannya. Magnet demikian disebut magnet tetap. Sedangkan
bagian terkecil dari magnet yang masih mempunyai sifat magnet disebut magnet
elementer. Kobalt, nikel, dan besi adalah bahan yang digunakan untuk membuat
magnet tetap. Banyak magnet tetap dibuat dari campuran aluminium, nikel, kobalt
dan besi. Lihat simulasi kemagnetan pada PBS Learning Media
(https://www.pbslearningmedia.org/collection/simulations/).

Percobaan 1

Untuk lebih memahami materi pembelajaran tentang materi di atas,
lakukanlah percobaan 1 bersama teman kelompok kalian sesuai dengan
lembAadraketirgja cpaersaermtaemdibduikat(LmKaPgDne1t,)yyaaintug mdiebnagigkoasnook,leinhdpueknsdi iddaikn uarnutusklis:trik

1. Peserta didik dapat menjelaskan pengertian magnet
2. Peserta didik dapat membedakan feromagnetik, paramagnetik, dan

diamagnetik
3. Peserta didik dapat menyebutkan contoh feromagnetik, paramagnetik,

dan diamagnetik

8 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

B. Cara Membuat Magnet

Terdapat tiga cara membuat magnet, yaitu: 1) membuat magnet dengan cara
menggosok; 2) membuat magnet dengan cara induksi; dan 3) membuat magnet
dengan cara arus listrik. Berikut pemaparan materinya.
1. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok

Besi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan magnet.
Caranya besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat
searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur
dan mengarah ke satu arah.

Gambar 1. Ujung terakhir gosokan menjadi kutub selatan
2. Membuat Magnet dengan Cara Induksi

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

9 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Gambar 2. Ujung A besi menjadi kutub selatan
3. Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik

Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus
listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet
elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah
(DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya
teratur dan mengarah kesatu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet dan
dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Magnet yang demikian
disebut magnet listrik atau elektromagnet.

(a) (b)
Gambar 3 (a) Ujung A besi menjadi kutub utara (b) ujung B besi

menjadi kutub selatan
Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub magnet yang
terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika arah arus berlawanan

10 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

jarum jam maka besi tersebut menjadi kutub utara. Sebaliknya, jika arah arus searah
putaran jarum jam maka ujung besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan
demikian, ujung A kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.

Gambar 4. Cara menyimpan magnet
Setelah kita dapat membuat magnet tentu saja ingin menyimpannya. Agar
sifat kemagnetan sebuah magnet dapat bertahan lama, maka dalam menyimpan
magnet diperlukan angker (sepotong besi) yang dipasang pada kutub magnet.
Pemasangan angker bertujuan untuk mengarahkan magnet elementer hingga
membentuk rantai tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan
dua angker yang dihubungkan dengan dua kutub magnet yang berlawanan. Jika
berupa magnet U untuk menyimpan diperlukan satu angker yang dihubungkan pada
kedua kutubnya.
Kita sudah mengetahui benda magnetik dapat dijadikan magnet.
sebaliknya magnet juga dapat dihilangkan kemagnetannya. Bagaimana caranya?
Sebuah magnet akan hilang sifat kemagnetannya jika magnet dipanaskan, dipukul-
pukul, dan dialiri arus listrik bolak-balik. Magnet yang mengalami pemanasan dan
pemukulan akan menyebabkan perubahan susunan magnet elementernya. Akibat
pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi tidak teratur dan tidak
searah. Penggunaan arus AC menyebabkan arah arus listrik yang selalu berubah-
ubah. Perubahan arah arus listrik memengaruhi letak dan arah magnet elementer.
Apabila letak dan arah magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.

11 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

(a) (b) (c)

Gambar 5. Cara menghilangkan sifat kemagnetan (dipukul, dibakar,
atau dialiri arus listrik AC)

Percobaan 2

Untuk lebih memahami materi pembelajaran tentang materi di atas,
lakukanlah percobaan 2 bersama teman kelompok kalian sesuai dengan
lembar kerja peserta didik (LKPD 2) yang dibagikan oleh pendidik untuk :

Dalam penyelidikan ini peserta didik akan membuat magnet

C. Kutub Magnet

Semua magnet mempunyai sifat-sifat tertentu. Setiap magnet, bagaimanapun
bentuknya, mempunyai dua ujung di mana pengaruh magnetiknya paling kuat. Dua
ujung tersebut dikenal sebagai kutub magnet. Kutub magnet yang bila digantung
menunjuk arah utara disebut kutub utara (U), dan sebaliknya disebut kutub selatan
(S). Magnet dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran meliputi magnet batang, tapal
kuda, dan cakram. Gambar bentuk magnet bisa dilihat pada aplikasi edu media
(https://www.edumedia-sciences.com/en/).

Jika dua magnet saling didekatkan, mereka saling mengerahkan gaya, yaitu
gaya magnet. Gaya magnet, seperti gaya listrik, terdiri dari tarik-menarik dan tolak-

12 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

menolak. 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. Aturan untuk kutub-kutub magnet tersebut
berbunyi: Kutub-kutub senama akan tolak-menolak dan kutub- kutub tidak senama
akan tarik-menarik. Bagaimana aturan ini bila dibandingkan dengan aturan yang
memaparkan perilaku muatan listrik?

Kutub magnet selalu ditemukan berpasangan, kutub utara dan kutub selatan.
Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua buah, dihasilkan dua magnet yang lebih
kecil masing-masing mempunyai satu kutub utara dan satu kutub selatan. Prosedur
ini dapat diulang-ulang, namun selalu dihasilkan sebuah magnet lengkap yang terdiri
dari dua kutub.

Gambar 6. garis-garis gaya magnet batang

13 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

(a)

(b)
Gambar 7. (a) Arah garis-garis gaya dua kutub magnet batang yang tak sejenis;

(b) arah-arah garis gaya dua kutub magnet batang yang sejenis

1. Terjadinya Kemagnetan
Sifat-sifat magnetik suatu bahan bergantung pada struktur atomnya. Para

ilmuwan mengetahui bahwa atom memiliki sifat-sifat magnetik. Sifat-sifat magnetik
tersebut disebabkan gerak elektron dalam atom-atom tersebut. Oleh karena itu,
tiap atom di dalam suatu bahan magnetik adalah seperti sebuah magnet kecil yang
disebut magnet atom. Dalam keadaan normal, atom-atom tersebut menunjuk ke
semua arah secara acak sehingga kemagnetan mereka saling menghilangkan. Agar
sebuah benda secara keseluruhan bekerja sebagai magnet, sebagian besar atom-
atom dalam benda tersebut harus menunjuk arah yang sama. Ketika atom-atom
tersebut menunjuk pada arah yang sama, gaya magnetik tiap atom bergabung
menjadi gaya magnetik yang lebih besar.
2. Medan Magnet

Meskipun gaya magnet paling kuat terdapat pada kutub-kutub magnet, gaya
tersebut tidak terbatas hanya pada kutub. Gaya magnet juga terdapat di sekitar
bagian magnet yang lain. Daerah di sekitar magnet tempat gaya magnet bekerja

14 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

disebut medan magnet. Sangat membantu jika kamu memikirkan medan magnet
sebagai suatu daerah yang dilewati oleh garis-garis gaya magnet. Garis gaya magnet
menentukan medan magnet sebuah benda. Seperti halnya garis-garis medan listrik,
garis-garis gaya magnet dapat digambar untuk memperlihatkan lintasan medan
magnet tersebut. Garis medan magnet berkeliling dalam lintasan tertutup dari
kutub utara ke kutub selatan dari sebuah magnet. Suatu medan magnet yang
diwakili oleh garis-garis gaya yang terentang dari satu kutub sebuah magnet ke
kutub yang lain, merupakan suatu daerah tempat bekerjanya gaya magnet tersebut.

D. Kemagnetan Bumi

1. Bumi Memiliki Sifat Magnet
Mengapa satu kutub dari sebuah magnet batang yang digantung dengan

benang selalu menunjuk ke arah utara dan satu kutub yang lain selalu menunjuk ke
selatan? Kutub- kutub magnet tersebut pada mulanya diberi nama semata- mata
untuk memaparkan arah kutub-kutub tersebut di atas permukaan Bumi. Diberi
nama kutub utara karena kutub magnet tersebut menghadap ke kutub utara Bumi.
Demikian juga halnya dengan kutub selatan magnet.

Orang pertama yang mengajukan jawaban atas pertanyaan di atas adalah ahli
fisika Inggris yang bernama William Gilbert. Pada tahun 1600, Gilbert berpendapat
bahwa Bumi itu sendiri merupakan sebuah magnet. Ia meramalkan kelak akan
ditemukan bahwa Bumi memiliki kutub-kutub magnet. Teori Gilbert itu ternyata
benar. Kutub magnet Bumi akhirnya ditemukan. Sekarang, para ilmuwan
mengetahui bahwa Bumi berperilaku seperti kalau ia mempunyai sebuah magnet
batang yang terkubur jauh di dalam pusat Bumi.

Bumi memiliki garis-garis gaya magnet dan dikelilingi oleh medan magnet
yang paling kuat di dekat kutub magnet utara dan selatan. Asal mula sebenarnya
dari medan magnet Bumi belum sepenuhnya dipahami. Diyakini bahwa medan
magnet tersebut berkaitan dengan inti dalam Bumi, yang hampir seluruhnya
merupakan besi dan nikel.

15 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Gambar 8. Letak magnet bumi menyimpang terhadap utara-selatan geografis

2. Deklinasi dan Inklinasi
Ambillah sebuah kompas dan letakkan di atas meja dengan penunjuk utara

(N) tepat menunjuk arah utara. Amatilah kutub utara jarum kompas. Apakah kutub
utara jarum kompas tepat menunjuk arah utara (N)? Berapakah sudut yang
dibentuk antara kutub utara jarum kompas dengan arah utara (N)?

Gambar 9. Deknlinasi Gambar 10. Inklinasi

Jika kita perhatikan kutub utara jarum kompas dalam keadaan setimbang
tidak tepat menunjuk arah utara dengan tepat. Penyimpangan jarum kompas itu
terjadi karena letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat berada di kutub-kutub

16 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

bumi, tetapi menyimpang terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan garis-
garis gaya magnet bumi mengalami penyimpangan terhadap arah utara-selatan bumi.
Akibatnya penyimpangan kutub utara jaraum kompas akan membentuk sudut
terhadap arah utara-selatan bumi (geografis).

Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan arah
utara-selatan geografis disebut deklinasi (Gambar 9). Pernahkah kamu
memerhatikan mengapa kedudukan jarum kompas tidak mendatar. Penyimpangan
jarum kompas itu terjadi ka- rena garis-garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan
permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub utara jarum kompas me-
nyimpang naik atau turun terhadap permukaan bumi. Penyimpangan kutub utara
jarum kompas akan membentuk sudut terhadap bidang datar permukaan bumi.
Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan bidang datar
disebut inklinasi (Gambar 10). Alat yang digunakan untuk menentukan besar
inklinasi disebut inklinator.

3. Migrasi Hewan
Migrasi hewan merupakan gerakan periodik sekumpulan hewan dari tempat

dari tempat dimana hewan tersebut akan tinggal ke daerah yang baru dan kemudian
melakukan perjalanan kembali ke habitat aslinya. Faktor-faktor penyebab migrasi
hewan, yaitu mencari makanan yang berlimpah dan tempat yang baik untuk
berkembang biak; perubahan musim, misalnya ketika di belahan Bumi utara musim
gugur dan dingin, banyak hewan bermigrasi ke selatan untuk mencari cuaca yang
lebih hangat dan tersedianya makanan.

Proses migrasi hewan dapat berlangsung lama serta menempuh jarak yang
jauh. Mereka tidak memiliki GPS (Global Positioning System), yaitu sistem untuk
menentu kan letak di permukaan bumi dengan bantuan penyelarasan sinyal satelit,
tetapi mengapa mereka tidak tersesat? Ternyata, migrasi hewan tertentu
memanfaatkan medan magnet Bumi agar tidak tersesat. Hewan mampu merasakan
(mendeteksi) medan magnetik Bumi karena di dalam tubuh mereka terdapat
magnet, disebut biomagnetik. Dalam navigasi ini, mungkin saja hewan bermigrasi
menetapkan tujuannya berdasarkan posisi relative terhadap Matahari atau bintang
tertentu, kemudian medan magnetik yang dirasakan oleh hewan membantu hewan
dalam menentukan arah migrasi mereka.

Beberapa hewan yang memanfaatkan medan magnetik Bumi untuk
melakukan migrasi, yaitu burung, ikan salmon, penyu, lobster duri, paus, dan

17 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

magnetotactic bacteria. Beberapa jenis burung, missal burung elang dan burung
laying-layang, melakukan migrasi musim tertentu. Burung tersebut menggunakan
partikel magnetik yang ada pada tubuhnya untuk menciptakan semacam peta
navigasi dengan memanfaatkan medan magnetik Bumi.

Ikan salmon memiliki kemampuan kembali ke aliran sungai air tawar tempat
awal mereka menetas dan tumbuh setelah berenang ribuan mil mengarungi lautan.
Para ilmuwan Amerika Serikat menyatakan memori dari medan magnetik pertama
kali memasuki perairan laut akan membantu ikan salmon menemukan jalan kembali
ke sungai untuk berkembang biak.

E. Elektromagnet

Masih ingatkah kamu cara membuat magnet menggunakan arus listrik?
Magnet listrik atau elektromagnet sangat erat hubungannya dengan
solenoida. Medan magnet yang dihasilkan oleh solenoida berarus listrik tidak terlalu
kuat. Agar medan magnet yang dihasilkan solenoida berarus listrik bertambah kuat,
maka di dalamnya harus dimasukkan inti besi lunak. Besi lunak merupakan besi yang
tidak dapat dibuat menjadi magnet tetap. Solenoida berarus listrik dan dilengkapi
dengan besi lunak itulah yang dikenal sebagai elektromagnet.

1. Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Elektromagnet
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 itu medan magnet yang
dihasilkan electromagnet juga tergantung pada inti besi yang digunakan. Makin besar
(panjang) inti besi yang berada dalam solenoida, makin besar medan magnet yang
dihasilkan elektromagnet. Jadi kemegnetan sebuah elektromagnet bergantung besar
kuat arus yang mengalir, jumlah lilitan, dan besar inti yang digunakan. Elektromagnet
menghasilkan medan magnet yang sama dengan medan magnet sebuah magnet
batang yang panjang. Elektromagnet juga mempunyai dua kutub yaitu ujung yang
satu merupakan kutub utara dan ujung kumparan yang lain merupakan kutub
selatan.

18 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Dibandingkan magnet biasa, elektromagnet banyak mempunyai keunggulan.
Karena itulah elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Beberapa keunggulan elektromagnet antara lain sebagai berikut.
a) Kemagnetannya dapat diubah-ubah dari mulai yang kecil sampai yang besar

dengan cara mengubah salah satu atau ketiga dari kuat arus listrik, jumlah lilitan
dan ukuran inti besi.
b) Sifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan dihilangkan dengan cara memutus
dan menghubungkan arus listrik menggunakan sakelar.
c) Dapat dibuat berbagai bentuk dan ukuran sesuai dengan kebutuhan yang
dikehendaki.
d) Letak kutubnya dapat diubah-ubah dengan cara mengubah arah arus listrik.

2. Kegunaan Elektromagnet
Beberapa peralatan sehari-hari yang menggunakan elektromagnet antara

lain seperti berikut. Bisa dilihat juga pada aplikasi edu media
(https://www.edumedia-sciences.com/en/).

a) Bel listrik
Bel listrik terdiri atas dua elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan

pada arah yang berlawanan (gambar 11). Apabila sakelar ditekan, arus listrik akan
mengalir melalui solenoida. Teras besi akan menjadi magnet dan menarik kepingan
besi lentur dan pengetuk akan memukul bel (lonceng) menghasilkan bunyi. Tarikan
kepingan besi lentur oleh elektromagnet akan memisahkan titik sentuh dan sekrup
pengatur yang berfungsi sebagai interuptor. Arus listrik akan putus dan teras besi
hilang kemagnetannya. Kepingan besi lentur akan kembali ke kedudukan semula.
Teras besi akan menjadi magnet dan menarik kepingan besi lentur dan pengetuk
akan memukul bel (lonceng) menghasilkan bunyi kembali. Proses ini berulang-ulang
sangat cepat dan bunyi lonceng terus terdengar.

19 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Gambar 11. Susunan bel listrik Gambar 12. Diagram relai

b) Relai
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk menghubungkan dan memutuskan arus

listrik yang besar pada rangkaian lain dengan menggunakan arus listrik yang kecil.
Ketika sakelar S ditutup arus listrik kecil mengalir pada kumparan. Teras besi akan
menjadi magnet (electromagnet) dan menarik kepingan besi lentur. Titik sentuh C
akan tertutup, menyebakan rangkaian lain yang membawa arus besar akan
tersambung. Apabila sakelar S dibuka, teras besi hilang kemagnetannya, keping besi
lentur kembali ke kedudukan semula. Titik sentuh C terbuka dan rangkaian listrik
lain terputus.

c) Telepon
Telepon terdiri dari dua bagian yaitu bagian pengirim (mikrofon) dan bagian

penerima (telepon). Prinsip kerja bagian mikrofon adalah mengubah gelombang
suara menjadi getaran-getaran listrik. Pada bagian pengirim ketika seseorang
berbicara akan menggetarkan diafragma aluminium. Serbuk-serbuk karbon yang
terdapat pada mikrofon akan tertekan dan menyebabkan hambatan serbuk karbol
mengecil. Getaran yang berupa sinyal listrik akan mengalir melalui rangkaian listrik.

Prinsip kerja bagian telepon adalah mengubah sinyal listrik menjadi
gelombang bunyi. Sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon diterima oleh pesawat
telepon. Apabila sinyal listrik berubah-ubah mengalir pada kumparan, teras besi
akan menjadi electromagnet yang kekuatannya berubah-ubah (gambar 11.23).
Diafragma besi lentur di hadapan electromagnet akan ditarik dengan gaya yang
berubah-ubah. Hal ini menyebabkan diafragma bergetar. Getaran diafragma

20 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

mempengaruhi udara dihadapannya, sehingga udara akan dimampatkan dan
direnggangkan. Tekanan bunyi yang dihasilkan sesuai dengan tekanan bunyi yang
dikirim melalui mikrofon.
d) 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 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. Kebaikan katrol listrik adalah:
1. mampu mengangkat sampah besi dalam jumlah besar
2. dapat mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa rantai
3. membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik.

Gambar 12. Susunan telepon Gambar 13. Katrol listrik

F. Gaya Lorentz

Dalam kehidupan sehari-hari, kalian pasti pernah bermain mobil-mobilan
pakai baterai, atau menggunakan blender kipas angin, dan bor listrik. Untuk
menggerakkan mobil-mobilan, kipas angin dan blender, dibutuhkan energi listrik.
Berarti di dalamnya ada suatu komponen yang dapat mengubah energi listrik

21 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

menjadi energi gerak, yaitu motor listrik (elektromotor). Masih banyak contoh
peralatan lain yang menggunakan motor listrik.

Gambar 14 . Mainan dan alat yang menggunakan energi listrik
Berdasarkan fakta bahwa aluminium foil di dalam medan magnet nampak
melengkung pada saat diberikan arus listrik, kelengkungannya semakin besar kalau
arusnya diperbesar, arah lengkungannya berubah kalau arah arusya dibalik, maka
dapat kita dikatakan bahwa : Kawat berarus listrik akan mendapatkan gaya magnet,
jika diletakkan menyilang dalam medan magnet. Semakin besar kuat arus, gaya
magnetnya semakin besar. Arah gaya magnet dipengaruhi oleh arah arus dan arah
medan magnet.
Gaya magnet inilah yang kemudian disebut sebagai gaya Lorentz yang
arahnya dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan seperti gambar 15.
Untuk menghargai jasa penemuan H.A. Lorentz, gaya tersebut disebut gaya
Lorentz. Apabila arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, besar
gaya Lorentz dirumuskan.

= . .
Dengan:
= gaya Lorentz satuan newton (N)
= kuat medan magnet satuan tesla (T).
= panjang kawat satuan meter (m)
= kuat arus listrik satuan ampere (A)

22 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Berikut ini bunyi gaya lorentz:
“ Bila telapak tangan kanan dibuka lebar maka ibu jari menunjukkan arah arus listrik,
empat jari tangan lainnya menunjukkan arah medan magnet (dari kutub utara ke
kutub selatan), telapak tangan meunjukkan arah gaya Lorentz “.

Gambar 15. Menentukan arah gaya Lorentz dengan kaidah tangan kanan
dan arah gaya Lorentz digambarkan pada tiga dimensi

Percobaan 3
Untuk lebih memahami materi pembelajaran tentang materi di atas,
lakukanlah percobaan 3 bersama teman kelompok kalian sesuai dengan
lembar kerja peserta didik (LKPD 3) yang dibagikan oleh pendidik untuk :
1. Peserta didik dapat menjelaskan prinsip kemagnetan dalam produk

teknologi.
2. Peserta didik dapat menyelidiki pengaruh jumlah putaran rotor

dinamo terhadap nyala lampu.

23 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

C. Rangkuman

 Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang teramati sebagai suatu gaya tarik
atau gaya tolak antara kutub-kutub tidak senama atau senama.

 Berdasarkan sifat kemagnetannya, bahan-bahan dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:
1. Feromagnetik, yaitu bahan yang kuat ditarik magnet. Misalnya, besi, baja,
nikel, dan kobalt.
2. Paramagnetik, yaitu bahan yang lemah ditarik magnet. Misalnya tembaga,
aluminium, kalsium dan platina.
3. Diamagnetik, yaitu bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Misalnya
kayu dan plastik.

 Gaya magnet paling kuat berada dekat pada ujung-ujung magnet yang
disebut kutub magnet.

 Jika dua magnet sejenis saling didekatkan, akan saling tolak-menolak. Jika
dua magnet yang berlainan jenis didekatkan, akan saling Tarik-menarik.

 Teori kemagnetan menyatakan bahwa sebuah magnet terdiri atas sejumlah
magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

 Ada 3 cara membuat magnet yaitu menggosok, induksi magnetik dan aliran
arus listrik.

 Sifat kemagnetan suatu bahan dapat dihilangkan dengan cara dipanaskan,
dipukul-pukul, dan dialiri arus listrik bolak-balik(AC).

 Medan magnetik adalah ruang disekitar sebuah magnet yang masih
mempunyai pengaruh magnetik jika terdapat benda lain yang diletakkan
diruang tersebut.

 Christian Oersted menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik
terdapat medan magnetic dan arahnya bergantung pada arah arus listrik
yang melewati kawat.

 William Gilbert menyatakan jarum kompas selalu menunjuk ke arah
utara karena bumi merupakan sebuah magnet.

 Kutub-kutub magnet bumi tidak berimpit dengan kutub-kutub geografi bumi
sehingga jarum kompas tidak dapat menunjukkan arah utara-selatan
geografi, tetapi sedikit menyimpang. Sudut perbedaan ini disebut sudut
deklanasi. Sedangkan sudut antara jarum kompas dan arah horizontal
disebut sudut inklinasi.

24 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

 Burung merpati yang terbang disekitar kandangnya merasakan bahwa
medan magnet bumi berubah saat mereka terbang.

 Kawat berarus yang diletakkan dalam suatu daerah medan magnetik
umumnya akan mengalami gaya magnetik yang disebut gaya Lorentz.

 Besar gaya magnetik yang dialami kawat lurus berarus dalam suatu medan
magnetik memiliki persamaan :

= . .

Dengan : F = gaya magnetik atau gaya Lorentz(N)
B = medan magnetik (Wb/m2 atau T)
I = kuat arus listrik (A)
L = panjang kawat (m)

 Prinsip timbulnya gaya magnetik pada pengantar berarus yang berada dalam
daerah medan magnetik dimanfaatkan pada berbagai produk teknologi yang
mengonversi energi listrik menjadi energi gerak, antara lain pengeras suara,
motor listrik, dan galvanometer.

 Migrasi hewan merupakan suatu gerakan periodik sekumpulan hewan dari
tempat di mana hewan tersebut akan tinggal ke daerah yang baru dan
kemudian melakukan perjalanan kembali ke habitat aslinya.

25 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

D. Latihan

Latihan/Tugas

Setelah membaca materi di atas untuk memperdalam pemahaman
kalian, silahkan berlatih soal-soal berikut!

Petunjuk : Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan tepat!

1. Jelaskan pengertian magnet!

2. Sebutkan bahan-bahan magnetik beserta contohnya minimal 3!

3. Bagaimanakah sifat kemagnetan Bumi dan pengaruhnya
terhadap kompas?

4. Jelaskan tentang gaya Lorentz dan tuliskan persamaannya!

5. Proses migrasi hewan bisa berlangsung lama dan menempuh
jarak yang jauh.

a. Tuliskan 4 hewan yang melakukan migrasi!

b. Mengapa kumpulan hewan yang melakukan migrasi tidak
tersesat?

E. Uji Kompetensi

Petunjuk Uji Kompetensi:
 Soal uji kompetensi dibuat menggunakan wondershare quiz creator dan akan

dibagikan oleh guru.
 Soal uji kompetensi diakses secara online dan dengan menggunakan aplikasi

bantuan (jika menggunakan Laptop, pastikan laptop anda telah terinstall aplikasi

26 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

Swiff Player. Sedangkan jika menggunakan HP, pastikan HP anda telah terinstall
aplikasi Webgenie SWF & Flash Player).

GLOSARIUM

Kemagnetan : suatu sifat zat yang teramati sebagai suatu gaya tarik
atau gaya tolak antara kutub-kutub tidak senama
atau senama.

Magnet Elementer : bagian terkecil dari magnet yang masih mempunyai
sifat magnet

Feromagnetik : bahan yang kuat ditarik magnet.

Paramagnetik : bahan yang lemah ditarik magnet.

Diamagnetik : bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Medan magnetik : ruang disekitar sebuah magnet yang masih
mempunyai pengaruh magnetik jika terdapat benda
lain yang diletakkan diruang tersebut.

Sudut deklinasi : sudut penyimpangan kutub-kutub magnet Bumi
yang tidak berimpit dengan kutub-kutub geografi
Bumi sehingga jarum kompas tidak menunjukkan
arah utara-selatan geografi.

Sudut inklinasi : sudut antara jarum kompas dana rah horizontal.

Gaya Lorentz : gaya elektromagnetik pada partikel bermuatan yang
bergerak dengan suatu kecepatan melalui medan
listrik dan medan magnet.

27 TIK Dalam Pembelajaran Fisika

DAFTAR PUSTAKA
Kanginan, Marthen. (2019). IPA Fisika untuk SMP/MTs Kelas IX. Jakarta: Erlangga
Wariyono, Dkk. 2008. Mari Belajar Ilmu Alam Sekitar Panduan Belajar IPA Terpadu

Untuk Kelas IX SMP/MTs. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen
Pendidikan Nasional CV. Usaha Makmur.
Made. (t.t). Kemagnetan. Di akses file:///C:/Users/LENOVO/Downloads/Documen
ts/Bab._10-IX_Kemagnetan(Made).pdf
Kikit Anjar, RPP FISIKA SMP KD 3.6 Menerapkan Konsep Kemagnetan, Induksi
Elektromagnet dan Pemanfaatan Medan Magnet dalam Kehidupan Sehari-
Hari Termasuk Pergerakan/Navigasi Hewan untuk Mencari Makanan Dan
Migrasi. Di akses
https://www.academia.edu/38095519/RPP_FISIKA_SMP_KD_3_6_Me
nerapkan_konsep_kemagnetan_induksi_elektromagnetik_dan_pemanf
aatan_medan_magnet_dalam_kehidupan_sehari_hari_termasuk_perg
erakan_navigasi_hewan_untuk_mencari_makanan_dan_migrasi
Wordpress.com. Bab 7 Kemagnetan. Diakses
https://tedjo21.files.wordpress.com/2009/09/08-ipa-kls-9-bab-7.pdf

28 TIK Dalam Pembelajaran Fisika