Besaran turunan merupakan besaran dalam fisika yang memiliki satuan turunan dari hasil kombinasi dua atau lebih besaran pokok. Besaran ini memiliki jumlah yang sangat banyak, mencakup hampir keseluruhan besaran dalam ilmu fisika kecuali 7 besaran pokok, yakni besaran yang satuannya diperoleh dari pengukuran langsung menggunakan alat ukur meliputi panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya dan jumlah zat.

Besaran sendiri adalah segala sesuatu di alam semesta yang dapat diukur serta dapat dinyatakan dalam angka, sementara satuan merupakan pembanding yang digunakan dalam pengukuran. Penciptaan besaran dilakukan dalam rangka memudahkan manusia dalam melakukan perbandingan ukuran. Satuan yang digunakan menggunakan sistem internasional karena lebih mudah untuk digunakan yang mana penyusunannya dibuat berdasarkan kelipatan bilangan 10.

Baca juga : Cara Membuat Magnet

Satuan, dimensi dan contoh besaran turunan

Jumlah satuan yang tergabung dalam besaran ini ditentukan berdasarkan jumlah besaran pokok yang membentuknya dan ditentukan dari bagaimana cara besaran-besaran pokok tersebut melakukan penggabungan, melalui perkalian ataukah pembagian. Sedangkan dimensinya dapat diperoleh dengan cara melakukan penjabaran terhadap dimensi pokok, yakni melalui pengukuran langsung menggunakan alat ukur maupun pengukukuran tidak langsung dengan rumus atau satuan besaran turunan. Syarat wajib agar dapat mengetahui dimensi dari besaran turunan adalah dengan menghapal dan menguasai dimensi dari 7 besaran pokok.

Meski memiliki jumlah yang sangat banyak, terdapat beberapa besaran turunan yang penting untuk diketahui diantaranya:

1. Luas, diturunkan dari besaran pokok panjang dengan lambang A dan satuan meter persegi
2. Volume, diturunkan dari besaran pokok panjang dengan lambang V dan satuan meter kubik
3. Massa jenis, diturunkan dari besaran pokok massa dan panjang dengan lambang ρ serta satuan kilogram per meter kubik
4. Kecepatan, diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu dengan lambang v serta satuan meter per detik
5. Percepatan, diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu dengan lambang a serta satuan meter per detik kuadrat
6. Gaya, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang F serta satuan newton (N)
7. Usaha, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang W serta satuan Joule (J)
8. Daya, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Watt (W)
9. Tekanan, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Pascal (Pa)
10. Momentum, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Newton per meter persegi.

Baca juga : Rangkaian Seri

Pentingnya pengukuran besaran

Pengukuran merupakan suatu kegiatan membandingkan besaran satu dan besaran lainnya sehingga mendapatkan data secara pasti. Proses pengukuran dalam fisika sangatlah penting, hal ini diperlukan sebagai dasar validitas data. Dalam ilmu fisika hasil pengukuran dan teori juga harus selaras, karena jika tidak maka teori tersebut akan ditolak.

Pada mulanya dalam proses pengukuran digunakan satuan jengkal, tumbak atau mayam, namun hasil dari pengukuran ini tidak sama pada setiap orang dan kurang tepat. Lantas pada perkembangannya proses pengukuran sederhana menggunakan alat ukur seperti mistar atau jangka sorong guna mengukur besaran pokok panjang, dan timbangan untuk mengukur besaran pokok massa. Dengan adanya konsep besaran pokok dan besaran turunan yang telah ditetapkan oleh para fisikawan menggunakan satuan internasional maka semakin mempermudah dalam mencocokkan hasil pengukuran karena hasil setiap orang akan selalu sama serta akurat.

Cara membuat magnet ada dua jenis yaitu dengan proses alam atau secara alami dan yang kedua magnet buatan dan dilakukan dengan sengaja. Seiring perkembangan zaman, ilmu pengetahuan dan teknologi makin canggih, magnet kini telah digunakan pada banyak alat elektronik seperti telepon, dinamo, alat ukur, dll.

Magnet pertama kali ditemukan oleh orang Yunani di tempat yang bernama magnesia. Dari nama tempat itulah kata magnet berasal dan dipakai secara luas oleh masyarakat luas. Bentuk pertama kali ditemukan berupa magnet alam yang berbentuk batu. Pada umumnya benda yang bisa ditarik oleh magnet adalah benda yang mengandung dan memiliki unsur logam.

Teori seperti itu ternyata tidak semua logam bisa terpengaruh daya tarik logam. Salah satu logam dengan daya tarik magnet yang paling kuat adalah baja dan besi. Berikut cara membuat magnet dan lengkap dengan penjelasannya.

Magnet dengan Elektromagnetik

Cara pertama yang diajarkan yaitu cara membuat magnet menggunakan elektromagnetik. Elektromagnetik merupakan alternatif yang membuat magnet menggunakan cara aliran arus listrik. Sumber listrik yang dapat digunakan untuk berupa batu baterai segala ukuran dan jenisnya.

Baca juga : Rangkaian Seri

Elektromagnetik yang membutuhkan arus listrik searah atau dengan direct current. Dengan arti lain bahwa anda membutuhkan dua buah batu baterai agar bisa mempraktekkan cara ini. Selain itu, siapkan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet dengan contohnya yaitu paku besi. Lalu tidak lupa siapkan juga kabel kumparan atau kawat besi sebagai perantara pada di setiap aliran.

• Gabungkan dua baterai untuk dihubungkan dengan kabel yang memiliki kumparan.
• Lalu hubungkan kedua ujung kabel menjadi kutub positif dan kutub negatif.
• Sebaiknya kupas ujung kabel dengan menggunakan gunting agar rapi.
• Selanjutnya lilitkan kabel pada paku besi.
• Demikian magnet yang kamu buat sudah siap untuk digunakan

Untuk menentukan kutub utara dan kutub selatan pada magnet buatan, biasanya kamu bisa gunakan dengan kaidah tangan kanan. Yaitu dengan cara menggenggam paku besi ada di posisi ibu ari dibuka. Sedangkan jari lain tetap menggenggam, dengan begitu ibu jari menunjukkan arah kutub utara ada magnet.

Magnet dengan Induksi

Cara membuat magnet dengan induksi adalah cara induksi. Cara kerja yang ada di induksi terjadi karena adanya pengaruh gaya pada magnet di sebuah benda magnet dengan elemen atau konduktor. letakkan magnet permanen yang sudah dipersiapkan dengan menggunakan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet. Lalu letakkan dua benda tersebut secara berdekatan dengan posisi vertikal.

Baca juga : Hukum Kirchoff

• Pertama, letakkan jarum atau yang lain yang bisa menempel dengan magnet
• dapat dipastikan pastikan posisi magnet permanen dan konduktor tidak berubah-ubah
• lihat pada gerakan jarum yang telah kamu letakkan di bawah konduktor.
• Perlahan jarum tersebut akan menempel pada konduktor.

Berbeda jika konduktor yang kamu gunakan adalah batang baja. Batang baja juga masih bisa menarik jarum meski magnet permanen telah di jauhkan.

Magnet dengan Menggosok

Cara membuat magnet dengan cara menggosok kamu hanya memerlukan magnet permanen serta benda yang kamu ingin alirkan. Benda yang dapat dialiri magnet adalah benda yang sudah memiliki sifat kemagnetan, misalnya adalah besi dan baja sekaligus. Benda tersebut mempunyai terdiri atas domain maupun magnet kecil yang disebut dengan magnet elementer.

Dalam hal itu magnet buatan memiliki beberapa bentuk yang dapat disesuaikan dengan fungsinya. Bentuk magnet tersebut adalah batang, silinder atau tabung, jarum, bentuk U, ladam atau tapal kuda. Sedangkan bahan yang bisa dibuat untuk menjadi magnet adalah bahan yang terdiri dari atom magnet.

Berikut 3 cara membuat magnet dengan lengkap. Semoga bermanfaat!

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang mempunyai komponen penyusunnya secara disusun berderet dan hanya melalui satu jalur aliran listrik. Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian aliran arus listrik yang disusun secara sejajar dan mempunyai cabang yang ada pada dalam sebuah rangkaian.

Istilah rangkaian listrik akan kita pelajari mengenai listrik. Rangkaian listrik sendiri merupakan sebuah rangkaian yang dapat menggambarkan aliran elektron yang berasal dari sumber voltage. Arus listrik adalah sebutan untuk aliran elektron. Proses aliran elektron atau arus listrik inilah biasanya kita sebut dengan listrik.

Rangkaian Seri

Suatu rangkaian seri yaitu rangkaian listrik yang memiliki komponen penyusunnya disusun secara berderet dan hanya memiliki satu jalur aliran listrik. Oleh karena itu rangkaian ini merupakan rangkaian yang disusun tanpa adanya cabang.

Gambaran mengenai rangkaian listrik yaitu terdapat tiga lampu sebagai resistor. Lalu pada satu jalur kabel dengan satu sumber arus yaitu baterai yang dirangkai sehingga akan membentuk rangkaian seri. Bisa juga rangkaian seri dengan tiga resistor dan mempunyai 6 baterai sebagai sumber arus listrik.

Baca juga : Hukum Kirchoff

Dalam menyelesaikan soal terkait rangkaian seri, maka anda harus mengetahui rumus arus listrik terlebih dahulu.

V = I R

Keterangan:

V= Besar voltase (volt)

I= kuat arus listrik (A)

R= hambatan (Ohm)

Rumus kuat arus listrik ini disebut dengan hukum Ohm karena pertama kali dicetuskan oleh ahli fisika Jerman Georg Simon Ohm: “kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian.” Tahun 1787 – 1854

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian listrik yang memiliki komponen disusun secara sejajar dimana terdapat lebih dari satu jalur listrik atau bercabang. Contohnya yaitu sebuah rangkaian akan memiliki dua resistor tapi dimana terdapat satu jalur kabel untuk setiap resistornya.

Jumlah kebalikan hambatan total dengan rangkaian paralel yang sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan tiap komponen atau resistornya. Arus yang mengalir di setiap cabang rangkaian listrik paralel akan memiliki nilai yang pastinya berbeda. Setiap komponen yang akan dipasang akan mendapat jumlah arus yang berbeda.

Baca juga : Gaya Magnet

Sedangkan besaran voltase yang diperoleh akan sama besar. Hambatan total jga akan didapatkan lebih kecil.

Perbedaan Susunan Rangkaian

Perbedaan kedua rangkaian ini terlihat dari susunan komponennya yang terpasang. Susunan tersebut dapat dilihat dari percabangan kabel atau penempatannya.

• Rangkaian seri: biasanya pada rangkaian seri memiliki susunan yang sederhana sehingga akan membentuk susunan seri yang tidak memiliki percabangan kabel diantara beban atau sumber tegangan yang terpasang.
• Rangkaian paralel: pada rangkaian ini biasanya memiliki susunan yang sangat kompleks dan ada percabangan kabel diantara beban dan tegangan yang terpasang.

Perbedaan Komponen Rangkaian

Selain perbedaan susunan, dapat membedakan rangkaian seri dan paralel dari segi komponennya. Meskipun jumlah beban atau hambatan dapat disesuaikan.

• Rangkaian seri: rangkaian ini komponen nya lebih sederhana yang terdiri dari sumber tegangan, kabel, dan beban. Walaupun terkadang di rangkaian seri menggunakan saklar, tetapi rangkaian seri hanya dibutuhkan satu saklar saja.
• Rangkaian paralel: pada rangkaian ini biasanya komponen yang digunakan cenderung lebih kompleks dan sangat banyak. Contohnya yaitu kabel yang digunakan rangkaian paralel lebih panjang karena rangkaian paralel memiliki percabangan. Selanjutnya juga rangkaian paralel menggunakan satu saklar untuk menampung cukup satu beban saja.

Berikut perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel. Semoga bermanfaat!

Hukum Kirchoff adalah dua persamaan yang akan selalu berhubungan dengan arus dan beda potensial atau biasa dikenal dengan tegangan dalam suatu rangkaian listrik. Pertama kali hukum ini diperkenalkan oleh seorang ahli fisika asal Jerman yaitu Gustav robert Kirchoff pada tahun 1845.

Dalam ilmu fisika mengenai tentang listrik arus searah, hukum ini yang mengatur tentang percabangan loop dan juga percabangan atau junction rule. Hukum ini pada umumnya dibagi menjadi dua.

Hukum Kirchoff  I

Hukum kirchoff I biasa dikenal dengan sebagai hukum percabangan yang akan membahas tentang kekekalan yang muatan. Hukum ini juga menyatakan bahwa jumlah arus listrik yang akan masuk melalui suatu titik percabangan dalam rangkaian listrik tertentu. Arus listrik ini sama dengan jumlah arus yang harus keluar melalui titik percabangan itu pula. 

Hukum ini biasanya digunakan pada rangkaian listrik yang sederhana dan memiliki titik percabangan ketika arus mulai terbagi. Hukum ini biasanya akan diperlukan untuk membuat rangkaian yang berbentuk multicipal yang mengandung titik percabangan ketika arus akan mulai terarah dan terbagi. Pada keadaaan tunak, tidak ada akumulasi terhadap muatan listrik pada setiap titik dalam rangkaian. 

Baca juga : Gaya Magnet

Dari pernyataan hukum kirchoff I akan dapat disimpulkan bahwa muatan total menuju suatu titik sama pada muatan total yang akan meninggalkan dan keluar melalui titik percabangan tersebut. 

Hukum Kirchoff  II

Hukum kirchoff II dikenal sebagai hukum tegangan berupa Kirchoff. Hukum ini berbunyi bahwa setiap rangkaian yang tertutup akan mempunyai perbedaan potensial dan harus sama dengan nol. Dalam hukum kedua juga terdapat beda potensial antara dua titik dalam percabangan di suatu rangkaian pada keadaan tunak yaitu konstan.

Hukum ini juga sering disebut sebagai hukum simpal atau loop rule. Dinyatakan seperti itu karena pada kenyataannya beda potensial antara dua titik percabangan dalam satu rangkaian pada tunak dengan posisi konstan. Hukum ini merupakan bukti dari keberadaan yaitu hukum konservasi energi. 

Baca juga : Pembelahan Mitosis

Jika kita memiliki sebuah muatan yaitu Q di sembarang titik dengan potensial yaitu V, dengan begitu pasti energi yang dimiliki oleh muatan yaitu QV. Selanjutnya jika muatan akan mulai bergerak melintasi simpal, maka muatan itu yang akan kita miliki dapat tambahan energi atau kehilangan sebagian energinya saat melalui resistor baterai atau elemen lainnya. Namun jika kembali kepada titik awalnya, energi akan berubah dan kembali menjadi QV.

Hukum kedua ini ada beberapa hal yang harus dipenuhi dan diperhatikan sebelum menggunakan nya. Pertama, ambil arah arus secara bebas untuk tetap dan memperhatikan hukum titik percabangan jika loop nya lebih dari satu. Lalu selanjutnya ambil arah loop searah atau berlawanan dengan arah jarum jam. 

Jadi untuk resistor, ada tanda beda potensial positif akan arah loop sama dengan arah arus negatif jika berlawanan. Mengenai GGL, tanda akan beda potensial menjadi positif jika arah geraknya dari terminal positif ke negatif dan negatif jika sebaliknya. 

Penerapan Hukum Kirchoff

Di dalam kehidupan sehari-hari, terkadang kita harus memasang lampu secara seri tetapi dalam keadaan yang bisa berbeda kita juga harus memasang lampu secara paralel. Kuat arus listrik dalam suatu rangkaian tak bercabang, besarnya selalu sama. Pada umumya lampu-lampu di rumah kita terpasang secara paralel. 

Bagaimana? Mudah kan mempelajari Hukum Kirchoff. Semoga dapat membantu dan bermanfaat.

Gaya magnet yang biasa dikenal dengan gaya Lorentz karena gaya yang dialami oleh penghantar yang berarus listrik. Sebuah penghantar yang akan ditempatkan pada medan magnet atau induksi magnetic pasti akan mengalami gaya.

Gaya lorentz merupakan gabungan antara gaya elektrik dengan gaya magnetik pada sebuah medan elektromagnetik. Gaya lorentz akan ditimbulkan karena adanya muatan listrik yang bergerak atau karena adanya muatan listrik. Gaya lorentz akan menghasilkan arah yang selalu tegak lurus dan arah yang kuat yaitu arus listrik (I) dan induksi magnetik ada (B).

Manfaat Gaya Lorentz

Manfaat dari gaya Lorentz adalah dapat mengalirkan arus listrik pada kumparan di dalam medan magnet, dapat dihasilkan pula gaya Lorentz yaitu berupa rotasi pada motor listrik. Gaya ini bisa digunakan untuk menggerakkan batang shaft yang kemudian akan dipakai untuk segala kebutuhan.

Penerapan Pada Gaya Magnet

Gaya magnet bisa digunakan pada alat yang dapat berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Berikut contoh energi listrik menjadi energi gerak.

Baca juga : Gaya Magnet

1. Alat Ukur Listrik

Alat ukur yang mempunyai jenis alat ukur listrik banyak dan sering dijumpai atau digunakan yang memiliki bentuk alat ukur jenis kumparan berputar. Bagian pada alat ini memiliki kumparan berputar yaitu inti besi lunak yang berbentuk silinder. Silinder itu lalu dililiti kawat yang akan membentuk kumparan.

Kumparan dengan inti besi lunak tersebut ditaruh di antara kutub sebuah magnet yang sifatnya permanen. Alat ini ketika arus listrik mengalir di dalam kumparan maka sisi kumparan yang berada dekat dengan kutub magnet akan mengalami gaya magnet yang berlawanan sehingga akan menghasilkan kumparan yang berputar.

Kumparan akan mengambil kedudukan pada suatu sudut putaran karena putaran kumparan itu ditahan oleh kedua pegas yang berbentuk spiral. Maka akan menimbulkan makin besar arus listrik yang mengalir masuk ke dalam kumparan tersebut, akan semakin besar pula sudut putarannya.

Putaran dari kumparan diteruskan pegas ke arah jarum agar menunjukkan angka dengan skala tertentu. Angka yang keluar akan menyatakan besar kuat arus listrik atau berapa besar tegangan yang akan diukur listrik. Alat ukur jenis listrik ini mempunyai kumparan yang banyak atau biasa digunakan dan dipakai untuk galvanometer, amperemeter, dan voltmeter.

Baca juga : Pembelahan Mitosis

2. Motor listrik

Motor listrik jenis ini sangat sederhana arus searah dan terdiri dari kumparan yang dibarengi dengan atas roda sehingga dapat berputar di antara kutub magnet yang berbentuk ladam. Ujung pada kumparan atau biasa disebut koil akan dihubungkan dengan cincin belah atau bisa disebut dengan komutator.

Dua blok karbon pada motor listrik ini sikat untuk menekan komutator tersebut. Arus listrik akan dialirkan masuk serta keluar dari kumparan atau coil melalui sikat karbon. Komutator akan berputar bersamaan dengan kumparan lainnya. Sikat karbon tidak akan ikut berputar sehingga akan membentuk kawat penghubung baterai tidak melintir atau berpilin.

Dua sikat yang ada pada komutator dapat mengubah arah arus sehingga akan menghasilkan dan mengubah gaya lorentz pada keempat sisinya di kumparan. Akibat dari kejadian itu kumparan akan berputar diantara dua kutub magnet. Motor listrik akan mengubah energi listrik menjadi gerak.

Contoh lain aplikasi gaya Lorentz lainnya yaitu dapat diterapkan pada railguns, linear alternator, loudspeaker, loudspeaker, generator listrik, dll.

Berikut gaya magnet dalam ilmu fisika, semoga dapat bermanfaat!