Ayunan Magnet Penghasil Arus Listrik

Alat Peraga

AYUNAN MAGNET PENGHASIL ARUS LISTRIK

Oleh,

Bambang Setiawan, M.Pd

(Telah diseminarkan pada kegiatan FKI PTK IPA Oktober 2013)

      Ayunan magnet merupakan media peraga yang digunakan dalam pembelajaran sebagai media demonstrasi. Media ini digunakan pada pokok bahasan induksi elektromagnetik yang disampaikan di kelas XII semester ganjil (berdasarkan kurikulum KTSP). Dalam pelaksanaan proses pembelajaran dengan menggunakan media ini siswa dapat dengan sendiri melihat gejala-gejala yang ditunjukkan, berupa ayunan magnet yang menghasilkan arus listrik, dan beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya arus yang dihasilkan.

        Perangkat dari ayunan magnet ini terdiri atas bandul dimana bebannya berupa kepingan magnet, beberapa kumparan dengan jumlah lilitan yang berbeda, amperemeter atau galvanometer sebagai indikator keberadaan arus listrik, kabel penghubung serta sebuah batang penyangga yang berfungsi sebagai statip untuk ayunan. Kumparan yang digunakan merupakan hasil lilitan sendiri (bukan barang jadi), hal ini karena keterbatasan fasilitas yang dimiliki sekolah.

         Pembuatan media ayunan magnet ini dilatar belakangi atas keterbatasan media praktikum untuk menjelaskan konsep induksi elektromagnetik, baik dari segi jumlah maupun dari segi fenomena yang dihasilkannya. Selain itu, konsep induksi elektromagnetik merupakan konsep yang memiliki karakteristik khusus dimana tingkat pemahaman konsep ini lebih bersifat abstrak, hal ini akan menambah tingkat kesulitan siswa dalam menelaah konsep tersebut. Untuk menyajikan konsep-konsep yang bersifat abstrak agar lebih mudah untuk ditelaah oleh siswa maka keberadaan media ini sangat diperlukan.

      Di samping hal tersebut di atas, penyajian materi dengan menggunakan media merupakan bentuk peningkatan kompetensi bagi guru. Karena dengan menggunakan media suasana belajar yang tercipta akan lebih menarik. Mengajar, mendidik dan membina merupakan tugas utama seorang guru. Mengajar adalah menjadikan seseorang pandai terhadap sesuatu yang diajarkan (Depdikbud, 1990). Kendala terbesar bagi guru adalah jika siswa yang diajarkan merasa bosan, tidak bergairah, sulit dan tidak termotivasi dalam belajar, bahkan yang terparah jika siswa telah mengecap pelajaran tertentu sebagai pelajaran yang sulit dan menjadi momok dalam kehidupannya sebagai seorang siswa. Seperti itulah pandangan sebagaian besar siswa terhadap pelajaran Fisika.

    Pembuatan dan penggunaan ayunan magnetik pembelajaran fisika ini bertujuan untuk memberikan nuansa baru dalam menyajikan materi dan memberikan kemudahan bagi siswa dalam meahami konsep arus induksi. Melalui alat peraga ayunan magnet ini siswa dapat secara langsung melihat fenomena yang terjadi berupa :

1.        Bagaimana arus induksi dapat terjadi

2.        Faktor apa saja yang mengakibatkan besar/kecilnya arus induksi yang dihasilkan

         Alat peraga ayunan magnet ini dalam pembelajaran dirancang untuk digunakan sebagai media bantu penyampaian konsep dengan mengedepankan unjuk kerja. Melalui penggunaan alat pelajaran ini manfaat yang diperoleh, sebagai berikut :

1.   Bagi Siswa; suasana belajar menjadi lebih santai dan siswa terlibat langsung dalam proses pembelajaran dalam kerangka pembelajaran student centre.

2.        Bagi Guru; tidak harus ekstra keras dalam melaksanakan pembelajaran karena guru lebih bersifat fasilitator, serta guru lebih mudah untuk menciptakan suasana belajar yang PAIKEM.

3.       Bagi Sekolah; pelaksanaan pembelajaran ini memberi alternatif dan solusi terhadap keterbatasan fasilitas belajar, khususnya untuk materi induksi elektromagnetik pada pelajaran Fisika.

      Penggunaan media ayunan magnet ini sebagai media demontrasi dalam pembelajaran Fisika memiliki kelebihan, sebagai berikut :

1.     Dapat menunjukan fenomena terjadinya GGL Induksi

2.     Dapat divariasi dengan beberapa variabel, yaitu kecepatan pergerakan dan jumlah lilitan

3.     Memanfaatkan barang-barang bekas khususnya untuk membuat kumparan sebagai alternatif harga kumparan yang mahal

        Di samping memiliki kelebihan, alat peraga ini juga memiliki kelemahan. Kelemahan tersebut adalah arus listrik yang dihasilkan yang masih kecil, sehingga harus menggunakan galvanometer sebagai indikator keberadaan arus.

RANCANGAN DAN DESAIN ALAT

Nama Alat                    :   Ayunan Magnetik

Kegunaan Alat             :  

#     Menunjukan fenomena GGL Induksi yang muncul karena perubahan fluks magnet

#     Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya GGL Induksi

Bahan yang digunakan :

·         Magnet, diperoleh dari speaker bekas

·         Kumparan yang dirakit dengan memggunakan kawat dinamo

·         Sebuah batang penyangga sebagai statip

Bentuk Alat                 :

 

Terdiri dari è       Ayunan magnet                                              1 buah

                               Batang penyangga                                         1 buah

                               Galvanometer                                                 1 buah

                               Kumparan dengan lilitan yang berbeda         3 buah

                               Kabel penghubung                                         2 buah

LANGKAH/URUTAN KERJA

1. Siapkan alat seperti pada gambar !

          K  =     Kumparan yang dapat diganti-ganti jumalh lilitannya

          M  =    Magnet yang berfungsi sebagai bandul

          G   =    Galvanometer

2. Gantungkan magnet pada dudukannya, biarkan magnet dalam keadaan diam!
3. Atur posisi kumparan sedemikian rupa sehingga kumparan benar-benar berada di bawah posisi setimbang dari magnet
4. Pastikan kumparan dengan galvanometer telah terhubung, amati jarum galvanometer!
5. Ayunkan magnet dengan sudut simpangan ± 10⁰ , amati jarum galvanometer !
6. Ulangi percobaan di atas dengan mengubah kumparan dengan jumlah lilitan yang berbeda!
7. Jika galvanometer sebagai indikator adanya arus induksi yang dihasilkan, maka jelaskan :

a.       Kapan arus induksi itu muncul ?

b.      Bagaimana arus induksi yang dihasilkan (searah atau bolak balik) ?

c.       Bagaimana hubungan laju gerakan ayunan magnet dengan GGL induksi yang dihasilkan ?

d.      Bagaimana hubungan jumlah lilitan dengan GGL induksi yang dihasilkan?

e.       Formulasikan besarnya GGL induksi dari percobaan tersebut !

IMPLEMENTASI PADA PEMBELAJARAN

     Pelaksanaan pembelajaran dengan memanfaatkan ayunan magnet sebagai media dilakukan melalui metode demonstrasi. Demonstrasi dilakukan oleh beberapa siswa sesuai dengan panduan lembar kerja yang telah disediakan oleh guru. Beberapa siswa yang lainnya memperhatikan jalannya demonstrasi sambil menyimak fenomena-fenomena yang dihasilkan dari percobaan tersebut.

         Hasil observasi yang dilakukan dari sebuah percobaan ini selanjutnya didiskusikan dalam forum kelas dan disimpulkan. Kesimpulan yang diambil menjadi sebuah konsep dasar yang sekaligus sebagai sasaran akhir kegiatan pembelajaran. Untuk memantapkan apa yang telah siswa dapatkan, guru dapat melakukan penekanan materi dalam bentuk kilas balik terhadap apa yang telah dilakukan oleh siswa.

      Untuk mengetahui kemampuan siswa dalam menguasai konsep ini, guru melemparkan beberapa pertanyaan sesaat setelah siswa mendapatkan konsep, 1 minggu setelah konsep diterima dan 2 minggu setelah konsep diterima siswa. Berdasarkan uraian tersebut di atas, bentuk metode yang digunakan berupa pembelajaran dari siswa, oleh siswa dan untuk siswa. Hal ini sesuai dengan kaidah pembelajaran student centre.

    Sebagai kesimpulan perlu diwujudkan suatu bentuk pembelajaran yang berhasil yaitu pembelajaran yang bisa menjadikan siswa senang, nyaman dan asik dalam belajar, sehingga siswa tanpa sadar sedang merasakan sebuah proses pembelajaran. Menjadikan siswa aktif dalam belajar akan terwujud jika siswa merasa nyaman dan tidak terpaksa untuk belajar. Media pembelajaran merupakan salah satu cara untuk menjadikan proses belajar menjadi nyaman dan mengasikkan buat siswa.

       Penggunaan ayunan magnet sebagai media penyampaian konsep dalam fisika menjadi suatu bentuk kreativitas dalam untuk mengkondisikan siswa agar lebih tertarik dalam memahami materi.