BAB I
PENDAHULUAN
Lebih dari 2000 tahun yang lalu, orang yunani yang tinggal di suatu daerah di turki, di kenal sebagai Magnesia, menemukan suatu batuan aneh. Batuan aneh tersebut dapat menarik benda-benda yang mengandung besi. Karena batu ini ditemukan di Manesia, maka bangsa yunani menyebutnya Magnetit. Thales, seorang pakar matematika dan astronomi Yunani (640-546 SM) dikenal sebagai orang yunani yang banyak menaruh perhatian terhadap sifat magnetik (dapat menarik besi) dari batu aneh tersebut.
Begitu orang yunani berexperimen dengan batu aneh ini mereka mengamati hal menarik lainnya. Jika batuan ini dibolehkan berayun bebas dari seutas tali, bagian tali yang sama selalu menghadap kearah yang sama. Arah ini adalah menuju kebintang selatan tertentu, disebut Iodestar. Karena sifat ini, maka batu Magnetik ini juga di kenal sebagi Iodestone,
Walau orang yunani telah berexperimen dengan btuan aneh yang selalu menunjuk kerah yang sama, tetapi orsang cina lah yang pertama kalimenggunakan batu ini sebagai kompas, baik di darat maupn di laut. Catatan sejarah menunjukan bahwa pelayaran antara karton (cina) dan sumatra pada tahun 1000 dilakukan dengan mengguananakan kompas magnetic sebagai petunjuk arah.
Berangkat dari penjelasan diatas maka penysun sangat tetarik untuk menyikapi masalah magnet terutama dalam penerapan keseharian. Oleh karenanya penyusun dala makalah ini mengambil judul “ Kemagnetan”
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sifat-Sifat Magnet
1. Bahan Magnetik dan Bahan Bukan Magnetik
Tidak semua benda dapat ditarik oleh sebuah magnet. Benda-benda yang dapat ditarik oleh sebuah magnet di golongkan sebagai ferromagnetik (bahan bukan magnetik), sedangkan yang tidak dapat ditarik oleh sebuah magnet digolongkan sebagai bahan bukan magnetik.
Diantara benda-benda yang termasuk ferromagnetik adalah besi, baja, nikel, dan kobalt. sedangkan yang bukan termasuk bahan ferromagnetik adalah tembaga, alumunium, plastik, dan karet.
2. Magnet Keras dan Lunak
Bahan-bahan ferromagnetic masih digolongkan lagi sebagai magnet keras dan magnet lunak, bergantung pada kemampuan bahan menympan sifat magnetnya.
Bahan-bahan magnetic keras, misalnya baja dan alcomaks (logam kpaduan besi), sangat sukar dijadikan magnet, tetapi setelah menjadi magnet keras mampu menympan sifat magnetiknya dalam jangkauwaktu yang lama. bahan-bahan magnet keras umumntya digunakan untuk membuat magnet-magnet permanen
Bahan magnetik lunak, misalnya besi dan mumetal, lebih mudah dijadikan magnet, tetapi sifat magnetiknya pun mudah hilang (hanya bertahan sementara waktu), bahan-bahan magnet lunak umumnya digunakan untuk membuat elektromagnet (magnet listrik)
3. Konsep Kutub Magnet
Sifat tarik-menarik dan tolak-menolak kutub magnet
Apa bila dua kutub magnet berdekatan dari dua magnet yang berbeda maka akan mengalami gaya magnetik. Dua kutub sejenis (kutub utara dengan kutub utara dan kutub selatan dengan kutub selatan), maka akan terjad tolak-menolak., Sedangkan dua kutub tak sejenis (kutub utara dengan kutub selatan), maka akan terjadi tarik-menarik..
4. Teori Kemagnetan
Muatan listrik ada dua jenis: muatan positif dan muatan negatif. Magnet mirip dengan listrik, yaitu memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Jika sebuah magnet batang di potong menjadi dua potongan magnet maka dua ujung magnet batang yang telah dipotong tersebut masing-masing memilki dua kutub yang berbeda, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Begitu juga apabila potongan magnet itu di potong lagi maka akan sama meiliki dua kutub yang berbeda, begitu juga selanjutnya dan apabila pemotongan magnet itu terus menerus maka akn menghasilkan magnet-magnet yang sangat kecil. Jadi tidak ada magnet yang hanya memiliki satu kutub. Hal ini menunjukan bahwa teori kemagnetan menyatakan bahwa:
Sebuah magnet dapat dimodelkan terdiri dari sejumlah magnet-magnet yang sangat kecil, di sebut magnet elementer (Magnetik Domain)
Teori magnet elementer menjelaskan magnet lunak dan magnet keras
Perinsip membuat benda bukan magnet menjadi sebuah magnet adalah bagaimana memuatar magnet-magnet elementernya sehingga teratur menunjukk pada satu arah. Pada bahan magnet-magnet lunak, misalnya besi, magnet-magnet elementernya mudah diatur agar menunjuk pada satu arah saja. Karena itu, besi mudah dijadikan magnet. Akan tetapi, magnet-magnet elementer besi mudah berputar, sehingga besi mudah kehilangan sifat magnetiknya.
5. Membuat, Menghilangkan, dan Menyimpan Magnet
a. Cara Membuat Magnet
1. Dengan Cara Menggosok
Siapkan sebuah magnet batang dan sebuah potongan baja bukan magnet. Letakan potongna baja mendatar di atas meja. Pegang magnet batang kemudian gosokan salah salah satu ujungnya saja (misalnya kutub utara) sepanjang permukaan potongan baja kesalah satu arah saja (misalnya berlawanan arah jarum jam). Uji dengan mendekatkan kompas jarum pada potongan baja, maka akan menjadi magnet dengan jenis kutub di ujung gosokan adalah kutub selatan. Dari penjelasan di atas dapatlah di tarik kesimpulan bahwa kutub magnet yang dihasilkan di ujjung gosokan selalu berlawanan dengan jenis kutub magnet batang yang menggosoknya.
2. Dengan Cara Induksi
Sebuah magnet permanen kuat juga dapat membuat suatu bahan ferromagnetik bukan magnet menjadi sebuah magnet ketika ia mendekati tanpa menyentuh bahan bukan magnet tersebut. Peristiwa dimana benda dari bahan ferromagnetik menjadi sebuah magnet karena didekati oleh sebuah magnet kuat tanpa menyentuhnya, di sebut Induksi Magnetik. Membuat magnet denga cara induksi juga dapat dilakukan dengan menggunakan arus listrik
3. Dengan Menggunakan Arus DC
Cara terbaik membuat sebuah magnet permanen paling kuat adalah dengan menggunakan efek magnetik dari arus listrik dc. Seutas kawat tembaga dililitkan membentuk suatu kumparan panjang (disebut solenoide) dengan ratusan lilitan. Kedua ujung kawat kumparan dihubungkan seri dengan sebuah baterai dan sakelar. Sebatang baja kemudian disipkan dalam rongga diantara kumparan yang memanjang dan sakelar ditutup. Ketika arus dc yang selalu mengalir dalam arah yang sama mengalir melalui kawat tembaga, batang baja menjadi sebuah magnet. Tentu saja magnet yang diperoleh lebih kuat dari pada yang diperoleh dengan cara menggosok
b. Cara Menghilangkan Sifat Magnetik
Sifat magnetik benda dapat dihilangkan dengan cara pemanasan atau pemukulan. Kedua proses ini menyebabkan atom-atom magnet bergetar lebih kuat dan menggangu keteraturan magnet-magnet elementer. Magnet elemeneter yang tadinya segaris (searah) menjadi berarah sembarangan, sehingga benda kehilangan sifat magnetiknya.
c. Cara Menyimpan Magnet
Untuk menyimpan magnet batang agar tidak kehilangan sifat magnetiknya, dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
- Simpan magnet batang secara berpasangan dengan kutub-kutub tidak sejenis saling berpasangan. Tutup kedua ujung pasangan magnet dengan sepasang besi lunak, yang bertindak sebagai penyimpan. Magnet-magnet elementer dari magnet diarahkan hingga membentuk rangkaian tertutup.
- Jauhkan dari medan listrik
- Jangan dipanaskan
- Teori Kemagnetan Bumi
Seorang fisikawan inggris bernama William Gilbert. Pada tahun 1600, Gilbert mengusulkan ide bahwa bumi itu sendiri adalah sebuah magnet. Berdasarkan fakta, bumi bertindak seakan-akan mempunyai sebuah magnet batang besar di dalamnya (walaupun magnet seperti ini tidak sungguh-sungguh ada karena inti bumi terlalu panas)
Garis gaya-gaya magnetik bumi tidaklah sejajar dengan permukaan bumi,, tetapi membentuk kemiringan terahadap arah horizontal, dan memotong kepermukaan bumi pada saat sudut tertentu.
Sudut yang dibentuk oleh medan magnetik (garis gaya magneik) di sembaran titik dengan arah horizontal permukaan bumi disebut sudut inklinasi. Sudut inklinasi diukur dengan menggunakan alat ukur yang disebut lingkaran inklinasi.
B. Medan Magnetik
Medan Magnetik adalah ruang disekitar sebuah magnet dimana magnet lain atau benda-benda lain dari bahan ferromagnetik akan mengalami gaya magnetik jika diletakan dalam ruang tersebut
1. Garis-Garis Gaya Magnetik
Medan magnetik tidak dapat dilihat secara langsung, akan tetapi dengan menggunakan serbuk-serbuk besi, kita dapat melihat jejak-jejak medan magnetik, yang disebut sebagai garis-garis gaya magnetik
Garis-garis gaya mgnetik dari sebuah magnet batang selalu keluar dari kutub utara dan masuk kekutub selatan, makin jauh dari magnet batang, makin renggang garis gaya-gayanya , makin dekat ke kutub, makin rapat garis-garis gaya magnetiknya, dan makin ketengah, makin rengang garis-garis gayanya. Garis-garis gaya magnetik tak pernah saling berpotongan.
Secara umum ada tiga aturan tentang garis-garis gaya magnetic, yaitu:
- Garis-garis gaya magnetic tidak pernah saling berpotongan
- Garis-garis gasya magnetic selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk kekutub selatan magnet.
- Tempat yang garis-garis gaya magnetiknya rapat menunjukan medan magnetik kuat. Sebaliknya, tempat yang garis-garis gaya magnetiknya renggang menunjukan medan magnetik lemah
- Medan Magnetik Disekitar Kawat Berarus
Ada dua hal yan harus diperhatikan, pertama arus listrik mempengaruhi jarum kompas, Kedua arah arus listrik dalam kawat mempengaruhi jarum kompas, dan dua hal lain nyang mesti diperhatikan:
Di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik
Arah medan magnetik bergantung pada arah arus listrik yang melalui kawat.
2. Garis-garis gaya magnetik di sekitar kawat lurus berarus
- Tanpa arus mengalir melalui kawat lurus, serbuk-serbuk besi membentuk pola sembarang. Ketika arus mengalir melalui kawat lurus, saerbuk-serbuk besi berjajar membentuk pola lingkaran-lingkaran yang sepusat.
- Dekat dari kawat, serbuk-serbuk besi lebih rapat, dan makin menjauh dari kawat, serbuk-serbuk besi lebih renggang, makin jauh dari kawat, makin kecil kuat medan magnetiknya.
- Arus listrik yang lebih besar melalui kawat lurus menghasilkan pola-pola serbuk-serbuk besi yang lebih rapat dibandingkan dengan arus listrik yang lebih kecil.
Adapun arah putaran garis-garis gaya magnetiknya, di sekitar kawat lurus berarus digunakan aturan putaran tangan kanan, yang bunyinya:
Bayangkan ketika menggenggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian sehingga arah tunjuk ibu jari sesuai dengan arah arus listrik, arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menunjukann arah putaran garis-garis gaya magnetic.
3. Garis-garis gaya magnetik di sekitar kumparan berarus
Garis-garis gaya magnetik sebuah kumparan persis seperti magnet batnag, ujung-ujung kumpoparan akan merupakan pasangan kutub utara-selatan
4. Elektromagnet
Elektromsagnet adalah suatu kumparan yang rongga di antaranya disisi bahan magnetik lunak, seperti besi (besi sebagai inti)
C. Gaya Lorentz
1. Mengamati Gaya Lorentz
Seutas kawat penghantar berarus listrik yang berada dalam suatu daerah medan magetik umumnya mengalami gaya magnetik, yang disebut gaya Lorentz.
Aturan telapak tangan kanan untuk gaya Lorentz.:
Buka telapak tangan dengan keempat jari yang dirapatkan searah dengan arah medan magnetik B, dan putar ibu jarimu sehingga searah dengan arah arus listrik I, arah dorong telapak tangan menunjuhkan arah gaya Lorentz F.
2. Faktor Yang Mempengaruhi Besar Gaya lorentz
Tiga besaran yang mempengaruhi besar gaya Lorentz
- Besar gaya lorenntz sebanding dengan besar kuat arus listrik
- Besar gaya lorenntz sebanding dengan panjang penghantar
- Besar gaya lorentz sebanding dengan besar medan magnetik
Untuk arah arus listrik I tegak lurus terhadap arah medan magnetik B, besar gaya Lorentz di nyatakan oleh:
F = ilB
3. Penerapan Gaya Lorentz
a. Pengeras Suara
Komponen dasar pengeras suara adalah: Kerucut kertas yang bersambungan dengan sebuah kumparan suara, dan magnet permanaen
b. Motor Listrik
BAB III
KESIMPULAN
Kemagnetan secara sederhana di definisikan sebagai tarikan sebuah magnet terhadap benda-benda lainnya. Benda-benda yang dapat ditarik oleh sebuah magnet di sebut Ferromagnetik sedangkan benda-benda yang tidak dapt ditarik oleh sebuah magnet di sebut bahan bukan magnet. Dan bahan magnet ada yang keras dan ada yang lunak.
Magnet memiliki dua kutub yaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S), Dua kutub yang berbeda akan menimbulkan sifat tarik-menarik dan dua kutub yang sejenis apabila berdekatan akan saling tolak-menolak. Magnet bisa di buat, dihilangkan, dan menyimpannya. Cara membuat sebuah magnet dari bahan ferromagnetik, yaitu: dengan cara meggosok, induksi, dan menggunakan arus listrik dc.
0 Comments