Silahkan klik disini

SOAL HOTS (High Order Thinking Skills)
Kelas /Semester :
Mata pelajaran :
Pokok Bahasan :
Acuan kurikulum:
XII/1
Fisika
Induksi magnetik dan Gaya magnet
Kurikulum 2013
Nama: ….
Kelas: ….
Tgl pengumpulan tugas: 9-12-2015
SUTET (Saluran Udara Tengangan Ekstra Tinggi)
Pendistribusian energi listrik dari pusat pembangkit disalurkan melalui saluran udara. Saluran udara
tegangan listrik ini terbagi menjadi beberapa jenis saluran yang dibedakan berdasarkan nilai tegangan listrik
pada saluran tersebut. Seperti yang diketahui bahwa disekitar arus listrik akan timbul medan listrik dan
medan magnet, dimana keduanya dapat menimbulkan dampak bagi lingkungan sekitarnya. Menurut
penelitian, medan magnet disekitar saluran tegangan tinggi sangat berdampak, salah satunya adalah
mengganggu sistem metabolisme makhluk hidup. Oleh sebab itu pembangunan SUTET diatur oeh peraturan
menteri energy dan sumber daya mineral no 18 tahun 2015. Bahwa tiap jenis saluran memiliki batas ruang
bebas berdasarkan beda potensial pada saluran tersebut. Pembangunan instalasi ini perlu perencanaaan secara
detail untuk memperkecil dampak negatif bagi lingkungan, terutama bagi warga sekitar.
A
B
Pertanyaan No. 1
Jika arus mengalir dari menara A menuju menara B, perkirakan arah medan magnet yang dirasakan oleh
orang yang tinggal dibawah area SUTET. Lengkapi jawaban anda dengan gambar.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pertanyaan No. 2
Jika batas aman efek biologis akibat medan magnet adalah 3.10-7 Wb/m2 dan kabel SUTET membawa arus
rata-rata 22,5 ampere, maka perkirakan tinggi minimum kabel yang melengkung (akibat tarikan gravitasi)
dari permukaan tanah.
a. 15 m
b. 18 m
c. 19 m
d. 20 m
e. 24 m
Pertanyaan No. 3
Menurut Anda, hal apa yang harus diperhatikan dalam merancang pembangunan SUTET?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Induksi magnet pada kawat melingkar
Pada wacana sebelumnya, dijelaskan bahwa pada disekitar kawat lurus berarus listrik akan timbul induksi
magnet disekitarnya. Jika kawat lurus dibengkokan menjadi lingkaran, maka induksi magnetik juga timbul
disekitarnya. Besar induksi magnet disekitar kawat melingkar dirumuskan sebagai berikut.
 untuk N buah lilitan
B
0 N I
2 r
Pertanyaan No. 4
Jika ada dua kawat berbentuk lingkaran yang ukurannya sama, maka besaran apa yang dapat
ditambah agar salah satunya memiliki induksi magnetik yang lebih besar di pusatnya?
Membuat magnet dari paku yang dililit kawat berarus
Suatu percobaan sederhana untuk membuktikan induksi magnet disekitar kumparan adalah sebagai
berikut. Lilitkan kawat tembaga pada paku. Sambungkan kedua ujung kawat tembaga pada masingmasing kutub batterai. Dekatkan ujung paku pada pemjepit kertas.
Maka penjepit kertas akan terarik oleh paku.
Pertanyaan No. 5
Gambar
1
Gambar
2
Perhatikan gambar 1 dan 2. Solenoida pada gambar 1 di bengkokkan hingga membentuk toroida seperti
gambar 2. Jika jumlah lilitan dan besarnya arus pada gambar 1 dan 2 adalah sama, maka berapakah besarnya
perbandingan induksi magnetik yang terjadi pada pusatnya ?
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MOTOR LISTRIK PADA KIPAS ANGIN
Pada rangkaian motor listrik kipas angin, terdapat kumparan yang
diletakkan dalam medan magnet. Alat ini menerapkan prinsip gaya lorentz,
yaitu jika ada pengantar berarus yang diletakkan pada medan magnet maka
akan timbul gaya magnet atau gaya lorentz. Kumparan yang bergerak inilah
yang dihubungkan dengan baling-baling kipas angin. Semakin besar gaya
Lorentz yang timbul, semakin cepat putaran baling-balingnyas. Biasanya kipas
angin memiliki 3 level kecepatan putar.
Pertanyaan No. 6
Tuliskan ide Anda tentang rancangan motor listrik pada kipas angin agar berputar lebih kencang?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pertanyaan No. 7
Jika terdapat dua penghantar sejajar yang dialiri arus listrik akan timbul gaya Lorentz. Tentukan pernyataan
dibawah ini bernilai benar atau salah.
Pernyataan
Jika arus kedua penghantar searah maka kedua kawat
akan saling mendekat
Semakin besar arus yang dibawa akan semakin besar
gaya magnet yang dimiliki
Semakin besar jarak antar kedua kawat akan semakin
besar gaya magnetnya
benar
benar
salah
salah
benar
salah
benar
salah
TV tabung versus TV layar datar
Seiring pesatnya perkembangan teknologi, TV tabung makin tersingkir
dengan keberadaan TV layar datar. Konsumen mulai beralih pada TV layar
datar bukan hanya karena masalah kepraktisan dan estetika saja, melainkan
juga karena lebih hemat energi. Sumber cahaya TV layar datar ada yang
berasal dari lampu neon atau lampu LED yang memang tidak membutuhkan
daya listrik yang besar. Sedangkan sumber cahaya TV tabung berasal dari
elektron yang ditembakkan ke layar. Butuh energi yang cukup besar untuk
menghasilkan beda potensial antar katoda anoda sehingga mampu memicu
elektron melaju dalam tabung dan jatuh pada fluorescent screen sehingga
menghasilkan gambar.
Pertanyaan No. 8
Sebuah elektron ditembakan dalam sebuah tabung TV. Jika electron berkecepatan 2 x 107 m/s masuk dalam
medan magnet yang induksi magnetnya 1,5 wb/m2 maka besar gaya lorentz yang dialami elektron tersebut
adalah…. (q =1,6 x10-19 C)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Pertanyaan No. 9
Perhatikan gambar tabung katoda di atas. Jika ada sebuah elektron terlontar dari katoda melintasi medan
magnet seperti pada gambar. Prediksikan arah gaya lorentz yang dialami elektron tersebut.
A.
B.
C.
D.
E.
ke atas
ke bawah
Ke kiri
Ke kanan
Ke depan
Pertanyaan No. 10
Aplikasi induksi magnetik dapat kita jumpai pada alat alat disekitar kita. Dapatkah anda
menciptakan alat dengan mengaplikasi induksi magnetik atau gaya magnetik untuk permasalah
dibawah ini?
Pertanyaan
Dapatkah anda menerapkan prinsip induksi magnet untuk membuat alat pengangkat
mobil rongsokan?
Dapatkah anda menerapkan prinsip induksi magnet untuk membuat alat pencari paku
di jalan raya?
Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnet untuk membuat baling baling
helikopter?
Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnet untuk membuat lampu mobil
menyala?
Dapatkah anda menerapkan prinsip gaya magnet untuk membuat ampermeter?
Ya
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Pertanyaan No. 11
Sebutkan alat lain yang dapat Anda rancang berdasarkan prinsip medan magnet atau gaya magnet!
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PEDOMAN PENSKORAN
No. Soal
1.
2.
3.
Kriteria Penilaian
Jawaban
a. Lengkap
b. Tidak lengkap
c. Tidak menjawab
Jawaban benar
Jawaban salah/ kosong
Jawaban terdiri dari
a. 3-4 aspek
b. 1-2 aspek
c. Tidak menjawab
4.
6.
2 aspek
1 aspek
Tidak menjawab
c.
Jawaban benar
Jawaban salah/ kosong
Jawaban terdiri dari
a. 2 aspek atau lebih
b. 1 aspek
c. Tidak menjawab
7.
8.
9.
10.
11
10
5
0
10
0
10
5
0
Jawaban terdiri dari
a.
b.
5.
Skor
Jawaban
a. Benar 3
b. Benar 2
c. Benar 1
d. Tidak menjawab
Jawaban benar
Jawaban salah/ kosong
Jawaban benar
Jawaban salah/ kosong
Jawaban
a. Benar 5
b. Benar 4
c. Benar 3
d. Benar 2
e. Benar 1
f. Tidak menjawab
10
5
0
10
0
10
5
0
10
7
4
0
10
0
10
0
10
8
6
4
2
0
Jawaban terdiri dari
a.
b.
c.
d.
3 alat atau lebih
2 alat
1 alat
Tidak menjawab
10
7
4
0