Kemagnetan
Kemagnetan: medan magnet sekitar kawat berarus (Biot-Savart, Ampere), gaya Lorentz, GGL induksi (Faraday-Lenz) & induktansi, generator, transformator & rugi daya, motor listrik sederhana.
Tujuan Pembelajaran (7)
- FIS-F.PI7Memahami fenomena elektromagnetisme dan pemanfaatannya dalam teknologi sehari-hari.
- FIS-F.PI7.1Menerapkan medan magnet di sekeliling kawat berarus listrik (hukum Biot-Savart, hukum Ampere).
- FIS-F.PI7.2Menerapkan gaya magnet pada muatan bergerak maupun pada kawat lurus berarus di dalam medan magnet (gaya Lorentz).
- FIS-F.PI7.3Memaknai terjadinya GGL induksi (hukum Faraday-Lenz) sembari menetapkan induktansi.
- FIS-F.PI7.4Mengkaji prinsip kerja generator listrik sebagai penerapan induksi elektromagnetik.
- FIS-F.PI7.5Mengkaji prinsip kerja transformator beserta rugi-rugi daya pada distribusi tenaga listrik.
- FIS-F.PI7.6Merangkai motor listrik sederhana sebagai penerapan gaya magnet pada kawat berarus.
Simulasi
Cara Kerja Transformator
Visualisasi interaktif cara kerja trafo, fluks magnetik, rasio lilitan, dan perubahan tegangan pada kumparan primer dan sekunder.
Interaksi Magnet - Tarik dan Tolak
Simulasi interaktif untuk mengamati gaya magnet: kutub berbeda saling tarik-menarik, kutub sama saling tolak-menolak, dan arah gerak benda dapat diprediksi dari posisi magnet.
Kompas Pramuka & Azimuth
Simulasi interaktif penggunaan kompas bidik (pramuka). Belajar menentukan arah mata angin, membaca sudut azimuth, dan teknik navigasi darat dasar.
Laboratorium Medan Magnet
Simulasi interaktif medan magnet dengan visualisasi kompas dan serbuk besi, mendemonstrasikan pola garis gaya magnet
Laboratorium Simulasi Motor Listrik
Visualisasi interaktif motor induksi 3 fase dan motor DC brushed untuk memahami medan magnet berputar, komutasi, dan arah putaran.
Simulasi Aturan Tangan Kiri Fleming
Visualisasi 3D arah gaya pada kawat berarus di dalam medan magnet. Balikkan arah arus atau kutub magnet, lalu amati panah hijau Gaya (F) yang otomatis menyesuaikan sebagai hasil F = I x B. Cocok untuk memahami prinsip kerja motor listrik.
Simulasi Elektromagnet 3D
Visualisasi 3D paku besi yang dililit kawat dan dialiri arus baterai. Nyalakan/matikan arus, balik kutub baterai, lalu amati medan magnet di sekitar solenoida serta perubahan posisi kutub Utara dan Selatan sesuai kaidah tangan kanan.
Simulasi Kompas Pembelajaran
Belajar arah mata angin dan navigasi dengan kompas interaktif. Mendukung sensor orientasi perangkat untuk pengalaman yang lebih realistis.
Simulasi Motor DC
Visualisasi mekanika motor DC dengan komutator cincin belah. Amati bagaimana kawat kuning dan ungu bergantian terhubung ke sikat positif dan negatif setiap setengah putaran, sehingga arah arus pada kumparan tetap menghasilkan torsi searah. Tersedia mode otomatis dengan kontrol kecepatan dan mode manual dengan dial putar.
Model 3D
Kompas — Penunjuk Arah dengan Medan Magnet Bumi
Kompas = alat penunjuk arah klasik. Jarum magnetik yang bebas berputar di porosnya akan selalu mengarah ke Utara magnetik Bumi karena tertarik medan magnet planet. Ditemukan di Tiongkok zaman Dinasti Han (~200 SM) sebagai si nan (penunjuk selatan), lalu diadopsi pelaut Arab dan Eropa abad 12-13 — yang mengubah sejarah dunia karena memungkinkan navigasi laut jarak jauh (Era Penjelajahan, Columbus, Magellan). Sampai era GPS modern, kompas masih relevan untuk pramuka, hiking, militer, dan backup ketika baterai mati.
Medan Magnet Batang (Bar Magnet Field)
Visualisasi 3D medan magnet di sekitar satu magnet batang (bar magnet). Menampilkan pola garis-garis gaya magnet klasik: keluar dari kutub Utara (N), melengkung melalui ruang, masuk ke kutub Selatan (S). Bentuk medan ini adalah fondasi pemahaman kemagnetan sebelum eksplor kasus dua magnet (lihat pasangan `magnets-attracting-field` & `magnets-repelling-field`).
Medan Magnet Tapal Kuda (Horseshoe Magnet Field)
Visualisasi 3D medan magnet di sekitar magnet tapal kuda (horseshoe magnet). Bentuk U menjadikan kedua kutub (Utara & Selatan) saling berdekatan — efeknya medan terkonsentrasi sangat kuat di celah antara kedua kutub. Trik geometri ini bikin horseshoe magnet lebih kuat dari bar magnet ukuran sama. Pasangan dengan `bar-magnet-field` untuk perbandingan bentuk medan.
Medan Magnet Tarik-Menarik (Magnets Attracting Field)
Visualisasi 3D medan magnet antara dua magnet permanen yang saling tarik (kutub berbeda berhadapan). Garis-garis gaya medan magnet ditampilkan mengalir bersambung dari kutub Utara satu magnet ke kutub Selatan magnet lainnya — itulah yang menyebabkan gaya tarik. Pasangan dengan model `magnets-repelling-field` untuk perbandingan langsung.
Medan Magnet Tolak-Menolak (Magnets Repelling Field)
Visualisasi 3D medan magnet antara dua magnet permanen yang saling tolak (kutub sama berhadapan). Garis-garis gaya medan magnet ditampilkan melengkung keluar dari masing-masing kutub, tidak bertemu di tengah — itulah yang menyebabkan gaya tolak. Sangat cocok untuk pelajaran IPA SMP fase D dan Fisika SMA fase F bab kemagnetan.