GEJALA KEMAGNETAN

GEJALA KEMAGNETAN

A.    Pengertian Magnet

         Magnet merupakan benda yang dapat menarik benda-benda lain di sekitarnya seperti besi, baja, dan kobalt. Sebuah magnet terdiri atas magnet-magnet elementer yang tersusun secara teratur. Magnet mmepunyai bagian yang paling kuat daya tariknya yaitu bagian kutub magnet, terdiri dari kutub utara (KU) dan kutub Selatan (KS).

        Sifat-sifat kutub magnet adalah kutub-kutub sejenis jika didekatkan, akan tolak menolak. Sedangkan kutub-kutub tidak sejenis jika didekatkan, akan tarik menarik. Ruangan di sekitar magnet yang masih dipengaruhi adanya gaya magnet disebut medan magnet. Kuat medan magnet ditunjukkan oleh garis-garis magnet yang disebut fluks.

Pada beberapa abad yang lalu, kira-kira 600 SM, bangsa Yunani telah menemukan batuan di daerah Magnesia yang dapat menarik potongan besi dan baja. Batu inilah yang saat ini dikenal dengan nama magnet. Kemagnetan dapat diartikan sebagai tarikan sebuah magnet pada bahan-bahan magnetik. Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik oleh magnet, seperti peniti, penjepit kertas, jarum, dan paku payung. Benda magnetik biasanya terbuat dari besi, baja, kobalt, dan nikel. Benda-benda yang tidak dapat ditarik magnet dinamakan benda nonmagnetik atau benda bukan magnetik seperti penghapus, sendok, kertas, pensil, pulpen, dan penggaris. Benda nonmagnetik biasanya terbuat dari tembaga, aluminium, plastik, karet, dan kayu. 

Berdasarkan kemampuan menyimpan sifat magnetiknya, bahan magnetik dapat digolongkan menjadi magnet permanen dan magnet sementara. Magnet permanen merupakan magnet yang tetap mempertahankan kekuatannya untuk jangka waktu yang lama. Magnet permanen digunakan dalam berbagai alat pengukur, antara lain voltmeter, galvanometer, alat perekam kardiograf, kompas magnet, magnetometer. Magnet permanen juga digunakan dalam peralatan seperti pengeras suara (loudspeaker), pita kaset, dan disket. 

Magnet terdiri atas beberapa jenis. Berdasarkan bentuknya, magnet dibedakan atas magnet batang, magnet silinder, magnet U, magnet ladam, dan magnet jarum. Magnet mempunyai dua buah kutub yang disebut kutub magnet. Kutub-kutub ini dinamakan kutub utara (berwarna merah) dan kutub selatan (berwarna hitam). 

Ujung-ujung magnet selalu mengarah ke utara dan selatan bumi. Ujung magnet yang 

mengarah ke utara bumi dinamakan kutub utara magnet, sedangkan ujung magnet yang mengarah ke selatan Bumi dinamakan kutub selatan magnet. Bumi memiliki sifat magnetik, sehingga Bumi dapat dianggap sebagai magnet raksasa. Hal inilah yang menyebabkan jarum kompas selalu menunjuk arah yang sama walaupun setelah diberikan gangguan, yaitu arah utara-selatan. 

Kutub utara dari magnet bumi terdapat di dekat kutub selatan bumi dan kutub selatan magnet bumi terdapat di dekat kutub utara bumi. Kutub-kutub magnet bumi tidak tepat berhimpit dengan kutub-kutub bumi. Hal tersebut menyebabkan jarum kompas tidak tepat menunjuk arah utara-selatan bumi, tetapi sedikit menyimpang. Sudut penyimpangan ini dinamakan sudut deklinasi.

Jika kita memerhatikan jarum kompas, jarum kompas tidak pernah terletak mendatar atau tidak pernah sejajar dengan bidang horizontal. Jarum kompas tidak pernah sejajar bidang horizontal karena garis-garis gaya magnetik Bumi tidak sejajar dengan permukaan Bumi, tetapi membentuk kemiringan terhadap arah horizontal. Sudut yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap bidang horizontal ini disebut sudut inklinasi. Sudut inklinasi positif bila kutub utara jarum kompas menyimpang ke bawah terhadap arah horizontal, sedangkan inklinasi negatif sebaliknya.

B. SIFAT – SIFAT MAGNET

Magnet hanya dapat menarik benda – benda tertentu dalam jangkauannya, artinya tidak semua benda dapat ditarik. Gaya Magnet dapat menembus benda, semakin kuat gaya magnet maka semakin tebal pula benda yang dapat ditembus oleh gaya tersebut. Magnet mempunyai dua kutub, yaitu Kutub Utara dan Kutub Selatan. Apabila Kutub yang sejenis / senama didekatkan satu sama lain maka mereka akan saling tolak menolak,  namun apabila kutub yang berbeda didekatkan satu sama lain maka mereka akan saling Tarik Menarik

C. BAHAN MAGNETIK

Berdasarkan sifat medan magnetik suatu bahan dapat dibedakn menjadi 3 kelompok yaitu :

a.   Bahan diamagnetik

Benda diamagnetik, bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, ujung-ujung benda itu mengalami gaya tolak sehingga benda akan mengambil posisi yang tegak lurus pada kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai nilai permeabilitas relatif lebih kecil dari satu. Contoh : Bismuth, tembaga, emas, antimon, kaca flinta.

b.   Bahan paramagnetik

Benda paramagnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, akan mengambil posisi sejajar dengan arah kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai permeabilitas relatif lebih besar dari pada satu. Contoh : Aluminium, platina, oksigen, sulfat tembaga dan banyak lagi garam-garam logam adalah zat paramagnetik.

c.   Bahan ferromagnetik

Benda feromagnetik : Benda-benda yang mempunyai efek magnet yang sangat besar, sangat kuat ditarik oleh magnet dan mempunyai permeabilitas relatif sampai beberapa ribu. Contoh : Besi, baja, nikel, cobalt dan campuran logam tertentu ( almico ).

D. KUTUB-KUTUB MAGNET

Apabila sebuah magnet batang digantung pada titik beratnya dan dibirakan bebas. Sesudah keadaan setimbang tercapai, ternyata kutub-kutub batang magnet itu menghadap ke Utara dan Selatan. Kutub magnet yang menghadap ke utara di sebut kutub Utara. Kutub magnet yang menghadap ke Selatan disebut kutub Selatan. Hal yang sama juga  dapat kita jumpai pada magnet jarum yang dapat berputar pada sumbu tegak ( jarum deklinasi ).

Gambar 2.10 Jarum kompas didekatkan dengan magnet batang

Secara umum magnet mempunyai dua ujung kutub sebagaimana kutub yang ada di bumi yaitu kutub utara dan kutub selatan. Seperti pada waktu kita mempelajari materi listrik statis, bahwa pada magnet juga terjadi gaya tarik - menarik apabila dua kutub yang berbeda saling berdekatan dan terjadi gaya tolak – menolak apabila dua kutub yang sama saling berdekatan. Namun, ada satu perbedaan yang harus diperhatikan. Bahwa muatan – muatan listrik dapat dipisahkan menjadi muatan positif dan muatan negatif, tetapi kutub – kutub magnet tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Karena apabila sebatang magnet dipotong maka secara otomatis pada potongan tersebut akan muncul kutub – kutub baru. Sehingga kutub utara dan kutub selatan akan selalu berpasangan.

E. MEMBUAT MAGNET

1. Membuat Magnet dengan Menggosok

Batang besi atau baja yang telah digosok selama beberapa menit dengan magnet batang akan menjadi magnet. Kutub magnet yang dihasilkan di ujung batang besi atau baja yang digosok selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya.
2. Membuat Magnet dengan Mengalirkan Arus Listrik

Paku dapat dibuat menjadi magnet dengan cara diberi arus listrik melalui kawat yang dililitkan pada paku. Magnet yang dibuat dengan menggunakan arus listrik dinamakan dengan elektromagnet.

3. Membuat Magnet dengan Cara Induksi

Paku dapat dibuat menjadi magnet dengan cara didekatkan pada sebuah magnet kuat. Cara membuat magnet dengan cara mendekatkan batang baja atau besi pada sebuah magnet kuat dinamakan induksi magnetik.

Jika sebuah magnet batang dipotong menjadi beberapa bagian, maka bagian-bagian tersebut merupakan magnet baru dan masing-masing bagian mempunyai kutub utara dan kutub selatan. Jika magnet batang tersebut dipotong-potong terus-menerus menjadi bagian yang labih kecil, akan didapat bagian terkecil yang disebut magnet elementer. Teori magnet elementer dikemukakan oleh Weber, yang intinya adalah sebagai berikut.

§   Sebuah magnet dapat dibagi-bagi menjadi magnet yang lebih kecil dalam cacah tak terhingga. Magnet kecil ini dinamakan magnet elementer.

§  Benda/zat, terutama besi dan baja, terdiri atas magnet elementer-magnet elementer.

§  Pada benda yang bersifat magnet, susunan magnet elementernya teratur dan membentuk arah yang sama. Sedangkan pada benda yang tidak bersifat magnet, susunan magnet elementernya tidak teratur.

§  Magnet elementer pada besi mudah bergerak, sedangkanmagnet elementer pada baja sukar bergerak. Karena itulah, magnet yang terbuat dari besi bersifat sementara, sedangkan magnet yang terbuat dari baja bersifat tetap.

F. JENIS – JENIS MAGNET

Secara garis besar, terdapat 2 jenis magnet, yaitu :

1. Magnet Alam

    Alam adalah magnet yang sudah memiliki sifat kemagnetan secara alami, artinya tanpa ada campur tangan manusia. Contohnya adalah gunung ida di Magnesia yang mampu menarik benda–benda disekitarnya.
2. Magnet Buatan

   Magnet Buatan adalah magnet yang dibuat manusia, magnet buatan dibuat dari bahan–bahan magnetik kuat seperti besi dan baja. Magnet buatan terbagi lagi menjadi 2, yaitu :

 • Magnet Tetap (Pemnanen), merupakan magnet yang sifat kemagnetannya bersifat permanen, meskipun proses pembuatannya sudah dihentikan.

 •  Magnet Sementara (Remanen), merupakan magnet yang sifat kemagnetannya hanya sementara, yaitu hanya terjadi selama proses pembuatannya

Pemanfaatan Sifat Kemagnetan

1. Prinsip Elektromagnet dalam Bel Listrik

Bel listrik terdiri atas beberapa bagian, yaitu sebagai berikut.

§  Besi berbentuk huruf U yang dililit kawat berfungsi sebagai magnet ketika diberi arus listrik.

§  Interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus.

§  Jangkar besi lunak yang dihubungkan dengan pegas baja.

§  Besi yang berfungsi sebagai bel.

§  Saklar tekan.

§  Baterai sebagai sumber tegangan.

Ketika saklar ditekan, arus listrik dari baterai mengalir melalui interuptor lalu menuju pegas baja dan akhirnya sampai di kumparan. Ketika kumparan dialiri arus listrik, kumparan tersebut menjadi magnet (elektromagnet) dan menarik jangkar besi lunak sehingga jangkar tersebut memukul bel dan menghasilkan bunyi. Sesaat setelah jangkar besi lunak ditarik oleh elektromagnet, arus listrik yang mengalir melalui interuptor terputus. Terhentinya arus listrik yang mengalir menuju kumparan menyebabkan kumparan kehilangan sifat kemagnetannya sehingga pegas baja menarik jangkar besi lunak pada keadaan semula. Setelah kembali ke kedudukan semula, interuptor terhubung kembali dengan arus listrik dari baterai sehingga kumparan menjadi magnet dan proses yang sama akan terulang kembali. Proses ini terjadi secara berulang-ulang sehingga bel terus menghasilkan bunyi sampai saklar kembali ditekan untuk memutuskan arus dari baterai.

2. Prinsip Elektromagnet dalam Relai

Relai adalah alat elektronika yang dapat menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang 

besar dengan memanfaatkan arus listrik yang kecil. Relai merupakan saklar yang bekerja dengan menggunakan prinsip elektromagnet.

Ketika ada arus lemah yang mengalir melalui kumparan, inti besi lunak akan menjadi magnet. Setelah menjadi magnet, inti besi tersebut menarik jangkar besi lunak sehingga kontak saklar akan terhubung dan arus listrik kuat dapat mengalir. Kontak saklar akan terputus jika arus lemah yang masuk melalui kumparan diputuskan.

Pada relai terdapat dua buah rangkaian yang terpisah. Rangkaian pertama adalah rangkaian yang menghubungkan arus lemah dengan elektromagnet pada relai. Rangkaian kedua adalah rangkaian yang memanfaatkan kontak saklar pada relai untuk memutuskan atau menghubungkan arus listrik kuat yang terhubung dengan alat listrik lainnya, seperti motor listrik atau lampu.

3. Prinsip Elektromagnet dalam Telepon

Telepon terdiri atas dua bagian utama, yaitu pesawat pengirim dan pesawat penerima. Telepon bekerja dengan cara mengubah gelombang suara menjadi getaran-getaran listrik. Ketika kita berbicara pada pesawat pengirim melalui mikrofon, tekanan suara kita menekan diafragma aluminium sehingga serbuk-serbuk karbon tertekan. Akibatnya, hambatan serbuk karbon berubah-ubah sesuai dengan tekanan suaramu.

Perubahan hambatan ini menyebabkan besarnya arus yang mengalir melalui rangkaian ikut berubah mengikuti perubahan tekanan suara. Perubahan besar arus yang mengalir tersebut diubah menjadi sinyal yang akan dikirimkan ke pesawat penerima. Pada pesawat penerima, sinyal listrik diubah kembali menjadi tekanan-tekanan suara. Akibatnya, diafragma besi yang ada dalam pesawat penerima terdorong dan menghasilkan tekanan suara yang sama dengan tekanan suara yang dikirimkan mikrofon.