KEMAGNETAN DAN PEMANFAATANNYA DALAM TEKNOLOGI

BAB VI KEMAGNETAN DAN PEMANFAATANNYA DALAM TEKNOLOGI

A. PENGGOLONGAN BENDA BERDASARKAN SIFAT KEMAGNETAN

Magnet adalah suatu benda yang dapat menarik benda yang terbuat dari besi, baja, dan logam-logam tertentu. Megnat yang pertama kali ditemukan berupa batuan. Batu magnet ini ditemukan di Magnesia (Asia kecil) dekat Yunani.

Berdasarkan sifat kemagnetannya, benda-benda di sekitar kita dikelompokkan menjadi 3 golongan yaitu:

1. Ferromagnetik

Benda-benda yang ditarik dengan kuat oleh magnet. Misalnya: besi, baja, nikel, dan kobalt.

2. Paramagnetik

Benda-benda yang ditarik dengan lemah oleh magnet. Misalnya: platina dan alumunium.

3. Diamagnetik

Benda-benda yang ditarik oleh magnet. Misalnya: seng dan bismut.

Adapun sifat-sifat magnet adalah:

· Dapat menarik benda logam tertentu.

· Gaya tarik magnet terbesar terletak pada kedua kutubnya.

· Selalu menunjuk arah utara dan selatan.

· Memiliki dua kutub magnet.

· Kutub-kutub magnet yang berlainan jenis saling tarik menarik.

· Kutub-kutub magnet yang sejenis tolak menolak.

B. MEMBUAT MAGNET

Berdasarkan asalnya magnet ada dua macam, yaitu magnet alam (dari alam) dan magnet buatan. Adapun cara-cara membuat magnet buatan diantaranya:

1. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok

· Siapkan sebuah paku baja (paku beton), sebuah magnet batang, dan beberapa paku kecil.

· Ambillah paku baja, kemudian dekatkan pada kumpulan paku kecil. Amati interaksi yang terjaSdi pada paku baja dan paku-paku kecil.

· Peganglah paku baja dengan tangan kirimu, dan magnet batang pada tangan kananmu, kemudian gosoklah paku baja tersebut dengan magnet batang dalam arah yang sama dari satu ujung ke ujung yang lain secara berulang-ulang.

· Dekatkan ujung paku baja yang telah kamu gosok dengan magnet tersebut ke kumpulan paku kecil. Bagaimanakh interaksi kumpulan paku-paku kecil tersebut terhadap magnet buatanmu?

2. Membuat Magnet dengan Arus Listrik (Induksi Elektromagnetik)

· Siapkan paku baja yang kedua, kawat tembaga, dua buah baterai, dan beberapa paku kecil. Kemudian, buatlah lilitan kawat sebanyak 20 lilitan pada paku baja.

· Hubungkan kedua ujung kawat tembaga itu pada sebuah baterai, kemudian dekatkan paku baja yang telah dililiti kumparan berarus listrik itu pada kumparan paku kecil.

3. Membuat Magnet dengan Induksi Magnetik 

· Siapkan paku baja, magnet batang, dan beberapa paku kecil.

· Peganglah magnet batang dengan tangan kananmu dan paku baja dengan tangan kirimu. Aturlah jarak antara salah satu kutub magnet btang dengan kepala paku sehingga jaraknya sekitar 1 sentimeter.

· Dekatkan kumpulan paku-paku kecil di bawah ujung paku baja.

· Jauhkan magnet batang dari paku baja, kemudian amati keadaan paku-paku kecil. Apakah paku-paku kecil itu masih tetap menempel pada ujung paku baja?

Sebelum digosok dengan magnet batang, paku baja tidak dapat menarik paku kecil karena paku baja belum bersifat magnet. Setelah digosok dengan magnet batang, paku baja bersifat sebagai magnet sehingga dapat menarik paku kecil. Hal ini terjadi karena magnet-magnet bagian (magnet-magnet elementer) dari paku baja telah tersusun teratur. Menggosok bahan baja/besi pada prinsipnya adalah mengatur posisi magnet-magnet bagian dari bahan tersebut.

Ujung paku baja yang pertama kali digosok dengan magnet batang membentuk kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet batang yang digunakan untuk menggosok. Jika kutub magnet batang yang digunakan untuk menggosok adalah kutub utara, maka kutub magnet pada paku baja yang terbentuk adalah kutub selatan.

C. TEORI KEMAGNETAN BUMI

Jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan disebabkan tertarik oleh kutub selatan dan kutub utara magnet Bumi. Kutub utara jarum kompas tertarik oleh kutub selatan magnet Bumi yang berada di sekitar kutub utara Bumi. Sedangkan kutub selatan jarum kompas tertarik oleh kutub utara magnet Bumi yang terdapat di sekitar kutub selatan Bumi.

Kutub utara dan selatan magnet bumi tidak berimpit dengan kutub utara dan kutub selatan bumi. Hal ini menyebabkan kutub utara dan kutub selatan magnet jarum kompas tidak menunjukkan arah utara dan selatan geografis sehingga membentuk sebuah sudut yang disebut sudut deklinasi (D), yaitu sudut yang dibentuk oleh kutub utara dan selatan jarum kompleks terhadap arah utara dan selatan geografis.

Ketika dibawa mendekati kutub utara bumi, kutub utara jarum kompas condong ke bawah karena tertarik oleh kutub selatan magnet bumi. Sedangkan ketika dibawa mendekati kutub selatan magnet bumi, kutub selatan condong ke bawah karena tertarik oleh kutub selatan magnet bumi. Kemiringan jarum kompas tersebut membentuk sudut inklinasi, yaitu sudut yang dibentuk jarum kompas terhadap permukaan bumi.

D. MEDAN MAGNETIK

Medan megnetik adalah daerah di sekitar magnet yang dipengaruhi oleh gaya magnetik. Pola medan magnetik berbentuk garis lengkung dari arah utara ke selatan. Menurut kesepakatan, arah medan magnetik berasal dari kutub utara menuju kutub selatan magnetik. Medan magnetik digambarkan sebagai garis-garis gaya magnetik. Garis-garis gaya magnetik berarah dari kutub utara menuju kutub selatan.

E. MEDAN MAGNETIK DI SEKITAR KAWAT BERARUS LISTRIK

Kumparan kawat berisi besi dapat menarik besi dan baja. Hal ini menunjukkan bahwa kawat berarus listrik dapat menghasilkan medan magnetik. Medan  magnetik juga dapat ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik. Hal ini pertama kali diselidiki oleh Hans Christian Oersted (1777 – 1851), dengan pecobaan sebagai berikut.

 

Keterangan:

I = arus listrik

(a) Kutub utara-selatan jarum kompas sebelum kawat dialiari arus listrik berimpit dengan kawat yang ada di atasnya.

(b) Penghantar dialiri arus listrik dari arah utara, kutub utara jarum kompas menyimpang ke timur.

(c) Penghantar dialiri arus listrik dari arah selatan, kutub utara jarum kompas menyimpang ke barat.

Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar itu menghasilkan medan magnetik, atau di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik. Pada saat arus listrik yang mengalir dalam penghantar diperbesar, ternyata kutub utara jarum kompas menyimpang lebih jauh. Hal ini berarti semakin besar arus listrik yang digunakan, semakin besar medan magnetik yang dihasilkan.

Arah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), maka arah keempat jarimu yang lain menunjukkan medan magnetik (B). Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik.



baca juga : contoh soal dan pembahasan kemagnetan dan pemanfaatannya dalam teknologi