[#2] Materi Fisika (Kelas 12) : Rangkaian Arus Bolak-Balik, Gelombang Elektromagnetik, Teori Relativitas Khusus, Sumber Energi, dan Struktur Atom (+ Video Pembelajaran) [#BelajarDiRumah]

Sebuah Induktor mempunyai hambatan yang disebut Reaktansi Induktif saat dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Hambatan atau Reaktansi Induktif bergantung pada Frekuensi Sudut Arus dan Induktansi diri Induktor atau dapat dirumuskan sebagai .

Berdasarkan Grafik terlihat bahwa besar tegangan pada induktor adalah nol saat arus Induktornya Maksimum, begitupun sebaliknya. Artinya Tegangan pada Induktor mencapai nilai maksimum lebih cepat serempat periode daripada saat arus mencapai maksimumnya. Rumus tegangan dan arus yang mengalir pada induktor seperti berikut :

Sumber : Blog Ruangguru

CONTOH SOAL

Gelombang Elektromagnetik adalah Gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk merambat. Artinya, Gelombang Elektromagnetik bisa merambat meskipun dalam ruang hampa seperti di luar angkasa. 

Gelombang Elektromagnetik dibentuk oleh Medan Magnet dan Medan Listrik yang saling merambat tegak lurus. Sumber penghasil gelombang elektromagnetik berbeda-beda. Beberapa di antaranya dihasilkan oleh Nuklir atau Atomik yang di dalamnya memuat fisika kuantum. Perhatikan Ilustrasi Gelombang Elektromagnetik berikut ini.

Untuk Kelajuan Gelombang Elektromagnetik bisa ditentukan dengan persamaan berikut.

Keterangan :

c = Kelajuan Gelombang Elektromagnetik (m/s);

E = Besar Medan Listrik (N/C);

B = Besar Medan Magnet (T).

Spektrum Gelombang Elektromagnetik dengan urutan dari panjang gelombang terbesar atau Frekuensi terkecil ke panjang gelombang terkecil atau frekuensi terbesar sebagai berikut :

Inilah beberapa Teori Relativitas Khusus didasarkan pada dua postulat Einstein, yaitu sebagai berikut :

Tidak ada kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya. Rumus penjumlahan kecepatan relativitas ialah sebagai berikut.

Menurut teori ini, jika benda bergerak mendekati kecepatan cahaya, maka panjang benda seolah-olah tampak memendek (kontraksi panjang). Apabila diukur oleh pengamat yang diam terhadap benda tersebut, relativitas panjang bisa dirumuskan sebagai berikut :

Jadi, kalau kata Einstein, massa benda yang bergerak (m) akan lebih besar daripada massa benda tersebut saat diam (m_o). Rumusnya adalah sebagai berikut :

Merupakan waktu yang diukur oleh sebuah jam yang bergerak terhadap kejadian lebih besar daripada jam yang diam terhadap kejadian. Relativitas waktu bisa dirumuskan sebagai berikut :

Menurut Einstein, jika terjadi penyusutan massa, maka akan timbul energi. Hal ini menunjukkan adanya kesetaraan massa dan energi. Benda yang diam maupun bergerak memiliki energi.

Energi saat benda diam dan saat bergerak atau Energi Total dapat dirumuskan sebagai berikut.

Mengingat akan banyaknya kebutuhan energi yang diperlukan untuk menggerakkan pembangunan khususnya dalam bidang Industri seperti telah ditampilkan pada Grafik l di atas, maka persoalan berikutnya adalah bagaimana mengenai penyediaan energi untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut. Mengenai penyediaan energi tersebut usaha diversifikasi telah dilakukan agar kebutuhan energi tidak semata-mata tergantung pada minyak bumi saja.

Bila dikaji dari data yang telah diolah, tampak bahwa usaha diversifikasi Energi Primer telah berhasil menurunkan pangsa pemakaian minyak bumi dalam usaha memenuhi kebutuhan energi dari 63,7 % pada akhir Pelita V menjadi 52,3 % pada akhir Pelita Vl. Sedangkan pangsa pemakaian batubara mengalami kenaikan dari 8,2 % pada akhir Pelita V menjadi 17,5 % pada Tahun 1998 - 1999 ini.

 

Selain dari pada itu, bila dikaji lebih cermat ternyata pemakaian Energi Panas Bumi yang selama ini sering terabaikan, ternyata sudah mulai diperhatikan sebagai usaha mencukupi kebutuhan energi di Indonesia. Hal ini tampak dari kenyataan bahwa pada tahun 1994/95 (akhir Pelita V) pangsa energi panas bumi hampir tak berarti hanya sekitar 0,6 % saja dari seluruh pemenuhan kelzutuhan energi, akan tetapi pada tahun 1998/99 pangsa energi panas bumi telah naik hampir 3 kali lipat menjadi 1,7 %. Keadaan ini sudah barang tentu sangat memberikan harapan bagi pengembangan energi panas bumi pada masa mendatang.

Oleh karena itu kita harus pandai-pandai untuk menghemat energi. Bukan hanya energi listrik beberapa pekan yang lalu kita dengar adanya pemadaman listrik disejumlah daerah, tetapi juga energi yang lain seperti Minyak Goreng. Di berita saat ini sedang marak dibicarakan tentang kenaikan minyak goreng ataupun kelangkaan minyak goreng di beberapa daerah. Padahal kita tahu Indonesia termasuk salah satu anggota OPEC. OPEC adalah organisasi bagi negara-negara pertambangan minyak. Dan saat ini terancam dikeluarkan dari OPEC

John Dalton pada Tahun 1803 mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (Hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (Hukum Prouts). Lavosier mennyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi.” Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap.”

Dari kedua Hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut :

Berdasarkan kesimpulan dari hasil pengamatannya Rutherford mengemukan sebuah model atom yang dikenal dengan model atom Ruthreford yaitu ” Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.”

Awan Elektron di sekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit. Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital.