LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
51
Kuat arus rangkaian
R V
R V
I
2 2
nilai I maksimum
Rangkaian resonansi banyak dimanfaatkan dalam bidang elektronika sebagai pembangkit getaran osilator. Berikut ini beberapa contoh alat elektronika yang
menggunakan rangkaian resonansi:
Pembangkit getaran listrik variabel, alat ini memerlukan rangkaian resonansi
yang frekuensinya dapat diubah-ubah untuk mendapatkan keluaran yang frekuensinya dapat diubah-ubah pula.
Osiloskop sinar katoda, rangkaian resonansi pada osiloskop sinar katoda
diperlukan untuk menimbulkan tegangan bolak-balik yang frekuensinya dapat diatur.
Radar, Radio, dan Televisi, pada radar, radio, dan televisi, rangkaian berfungsi
untuk menimbulkan tegangan bolak-balik yang diperlukannya, yang frekuensinya tertentu. Pesawat radio dan televisi juga dilengkapi dengan rangkaian resonansi
yang frekuensinya dapat diubah-ubah yang berguna untuk memilih satu frekuensi yang diinginkan dari beberapa frekuensi gelombang radio yang ditangkap oleh
antena. Rangkaian seperti ini disebut rangkaian penala.
6. Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambatnya. Penemuan gelombang elektromagnetik ini diawali dengan adanya
kontribusi Maxwell dalam memodifikasi hukum Ampere. Selanjutnya Maxwell menemukan persamaan yang membentuk dasar teoritis semua persamaan phenomena
elektromagnetik. Persamaan ini memprediksi adanya gelombang elektromagnetik yang merambat melalui ruang dengan kecepatan cahaya, c. Hasil prediksi Maxwell tentang
adanya gelombang elektromagnetik ini dibuktikan oleh Heinrich Hertz pada tahun 1887. Penemuan tersebut telah menyebabkan terciptanya aplikasi gelombang elektomagnetik
dalam sistem komunikasi praktis, termasuk radio, televisi, sistem telepon seluler, dan konektivitas Internet nirkabel.
Seperti sudah dibahas sebelumnya, fenomena induksi elektromagnetik Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnetik menghasilkan medan listrik yang
besarnya bergantung pada laju perubahan medan magnetik tersebut terhadap waktu. Maxwell pada tahun 1865, menunjukkan bahwa ada simetri di alam yaitu jika
perubahan medan listrik menghasilkan medan magnetik maka sebaliknya perubahan medan magnetik seharusnya menghasilkan medan listrik. Maxwell menyimpulkan
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
52
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
bahwa variasi dalam medan listrik dan magnet saling tegak lurus, menghasilkan gangguan elektromagnetik dalam ruang. Gangguan ini memiliki sifat-sifat gelombang
dan merambat melalui ruang tanpa media material. Gelombang ini disebut gelombang elektromagnetik.
Menurut Maxwell, muatan yang dipercepat merupakan sumber radiasi elektromagnetik. Dalam gelombang elektromagnetik, vektor medan listrik dan magnet saling tegak lurus
satu sama lain dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambatan. Mereka memiliki karakter gelombang dan menyebar melalui ruang bebas tanpa medium. Gelombang ini
di alam merupakan gelombang transversal.
Gambar 2.21 menunjukkan variasi medan listrik ⃗ pada arah sumbu Y, medan magnetik ⃗ pada arah sumbu Z dan arah perambatan gelombang pada arah +X.
Gambar 2.21 Gelombang Elektromagnetik
a. Karakteristik Gelombang Elektromagnetik
1 Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh muatan yang dipercepat. 2 Mereka tidak memerlukan medium untuk merambatnya
3 Dalam gelombang elektromagnetik, vektor medan listrik ⃗ dan medan magnetik ⃗ saling tegak lurus satu sama lain dan keduanya tegak lurus
terhadap arah perambatan. Oleh karena itu gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4 Variasi maksimum dan minimum kedua vektor medan listrik ⃗ dan medan magnetik ⃗ terjadi serentak.
5 Mereka melakukan perjalanan dalam ruang hampa atau ruang bebas dengan kecepatan 3 × 10
8
ms
-1
yang diperoleh dari persamaan
√
- permeabilitas ruang hampa dan - permitivitas hampa
6 Energi dalam gelombang elektromagnetik terbagai sama besar antara vektor medan listrik dan magnet.