Konsep Gaya Magnet

 Konsep Gaya Magnet 

Rangkuman materi IPA Kelas 9 Semester 2

Kata magnet berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki). Magnet adalah suatu jenis material yang mempunyai sifat menarik material yang sejenis melalui suatu gaya yang dimilikinya. Gaya tersebut dikenal dengan nama magnetisme. Magnet terbuat dari logam seperti besi dan baja. Magnet memiliki berbagai bentuk dan dinamakan sesuai bentuknya. Beberapa bentuk magnet diantaranya adalah magnet batang, magnet U, magnet jarum, dan magnet silinder.

 

Magnet selalu memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub-kutub yang senama bila didekatkan akan saling tolak menolak, sedangkan kutub-kutub yang berbeda nama bila didekatkan akan saling tarik-menarik. Kutub-kutub ini selalu ada pada setiap magnet walaupun magnet tersebut dipotong menjadi potongan magnet kecil. Kutub Utara magnet tersebut adalah bagian yang menunjuk kutub utara bumi dan kutub Selatan adalah bagian yang menunjuk kutub selatan bumi (secara geografis). Untuk menentukan kutub magnet dapat dilakukan sengan cara meletakkan magnet di atas gabus lalu apungkan di atas air, ujung magnet yang menjuk arah utara adalah kutub utara magnet dan yang menunjuk arah selatan adalah kutub selatan magnet.

 

a.   Sifat Magnet Bahan

Berdasarkan sifat interaksi bahan terhadap magnet, benda dikelompokkan menjdi tiga kelompok yaitu feromagnetik, diamagnetik, dan paramagnetik.

Benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet termasuk pada kelompok benda feromagnetik, misal besi, baja, kobalt, dan nikel.

Benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet termasuk pada kelompok benda paramagnetik, misal platina, magnesium, tembaga, molibdenum, dan lithium.

Benda-benda yang tidak ditarik oleh magnet termasuk kelompok benda diamagnetik, misal emas, perak, raksa,  dan bismut.

b.   Cara Membuat Magnet

Magnet tidak hanya dapat ditemukan di alam sebagai magnet alami, tetapi ada juga benda yang dapat dibuat menjadi bersifat magnet. Besi dan baja dapat dijadikan magnet jika magnet elementernya tersusun rapi dan kutub-kutub yang senama menghadap ke arah yang sama. Cara yang dapat dilakukan untuk membuat magnet antara lain sebagai berikut. 

1.      Membuat Magnet dengan Cara Menggosok.

Besi yang semula bukan magnet, dapat dijadikan magnet dengan cara besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah. Apabila magnet elementer besi telah teratur dan mengarah ke satu arah, dikatakan besi dan baja telah menjadi magnet. Ujung-ujung besi yang digosok akan terbentuk kutub-kutub magnet.

 

Kutub-kutub yang terbentuk tergantung pada kutub magnet yang digunakan untuk menggosok. Pada ujung terakhir besi yang digosok, akan mempunyai kutub yang berlawanan dengan kutub ujung magnet penggosoknya.

 

2.      Membuat Magnet dengan Cara Induksi

Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi dengan cara besi dan baja diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya.

 

Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara atau sebaliknya.

 

3.      Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik.

Magnet juga dapat dibuat dengan cara meliliti besi atau baja dengan kawat penghantar yang dialiri arus DC. Magnet yang dibuat dengan cara demikian disebut elektromagnet. Hal ini disebabkan karena arus DC dapat menyamakan arah magnet elementer pada besi atau baja.

 

Kutub magnet besi atau baja yang terbentuk tergantung pada arah lilitan kawat penghantar dan arah arus listrik pada lilitan.   Kita gunakan kaidah tangan kanan.  "Ibarat kita menggenggam sebuah raket,  arah lingkaran empat jari menunjukkan arah arus listrik dan arah ibu jari menunjukkan arah kutub Utara magnet seperti yang tampak pada gambar.  

c.   Cara Menghilangkan Kemagnetan Bahan

Selain cara membuat magnet seperti di atas, sifat kemagnetan bahan dapat dihilangkan dengan cara memukul-mukul, memanaskan, dijatuhkan dari ketinggian tertentu, dan meliliti magnet dengan arus bolak balik atau AC.

 

Pada prinsipnya, sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara mengacak arah magnet elementer.

 

d.   Kutub-kutub Magnet

Bila magnet dimasukkan ke dalam serbuk besi seperti pada gambar disamping, maka serbuk akan menempel pada ujung-ujung besi sedang bagian-bagian tengah magnet tidak ada serbuk besi yang menempel. Hal ini menunjukkan bahwa gaya tarik menarik magnet terbesar terletak pada ujung-ujung magnet yang disebut kutub magnet.

 

Jenis kutub magnet ada dua yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub magnet yang mengarah ke utara bumi disebut kutub utara magnet dan yang mengarah ke selatan bumi disebut kutub selatan magnet.

 

e.   Gaya Antara Kutub-kutub Magnet

Bagaimana sifat kutub magnet apabila saling didekatkan? Untuk mengetahui sitat kutub dapat dilihat seperti pada gambar berikut:

Kutub-kutub magnet tidak sejenis tarik-menarik.  Kutub-kutub magnet sejenis tolak menolak.

 

Jika kutub utara sebuah magnet didekatkan pada kutub utara magnet yang digantung ternyata tolak menolak, sebaliknya jika kutub selatan magnet didekatkan kutub utara yang digantung, maka kedua kutub magnet tarik menarik. Dari kegiatan tersebut dapat disimpulkan bahwa : kutub senama tolak menolak, dan kutub tak senama tarik menarik.

 

f.     Medan Magnet

 

Daerah di sekitar magnet yang dapat mempengaruhi magnet atau benda lain disebut medan magnet. Medan magnet terbesar terletak pada ujung-ujung kutub magnet. Hal ini ditunjukkan dengan banyaknya pasir besi yang ditarik oleh ujung-ujung kutub magnet (garis-garis gaya magnetnya sangat rapat). serbuk besi yang ditaburkan pada selembar kertas yang diletakkan di atas magnet akan membentuk suatu pola berupa garis-garis lengkung yang dinamakan garis-garis gaya magnet. Pola garis-garis gaya magnet dari kutub utara magnet menuju kutub selatan magnet.

Apabila beberapa magnet jarum ditata disekitar magnet batang yang ukurannya lebih besar, maka magnet-magnet jarum tersebut akan membentuk pola seperti pada gambar berikut.

 

g.   Magnet Elementer

Menurut Weber, teori tentang magnet elementer, yaitu :

a.   Sebuah magnet dapat dibagi-bagi menjadi magnet-magnet kecil yang jumlahnya banyak sekali, yang dinamakan magnet elementer.

b.   Setiap zat magnetik tersusun atas magnet elementer (terutama besi, baja)

c.   Benda yang bersifat magnet, susunan magnet elementernya tidak teratur

d.   Besi lebih mudah dijadikan magnet tetapi hanya bersifat sementara. Karena magnet-magnet elementer pada besi lebih mudah teratur namun dengan mudah kembali tidak teratur.

e.   Baja lebih sulit dijadikan magnet tetapi dapat menjadi magnet tetap karena magnet-magnet elementer baja lebih sulit untuk menjadi teratur, namun jika sudah teratur dapat bertahan lama.

  

h.   Penerapan Elektromagnet dalam Kehidupan Sehari-hari

Gejala elektromagnet sering digunakan masyarakat dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa penerapan elektromagnet tersebut dapat ditemui pada bel listrik, saklar listrik, dan telepon kabel.

1.      Bel Listrik.

Pada saat tombol bel listrik ditekan, rangkaian arus menjadi tertutup dan arus mengalir pada kumparan. Aliran arus listrik pada kumparan ini mengakibatkan besi di dalamnya menjadi elektromagnet yang mampu menggerakkan lengan pemukul untuk memukul bel sehingga berbunyi. Pada saat pemukul mengenai bel, aliran listrik terputus, sehingga sifat elekromagnet besi menjadi hilang. Akibatnya pemukul kembali ke tempat semula. Demikian seterusnya sehingga bel berdering

2.      Saklar Elektromagnetik.

Saklar berfungsi untuk memutuskan dan meng hubungkan arus listrik pada rangkaian listrik. Skalar  bekerja ketika saklar membentuk rangkaian tertutup. Lilitan kawat akan berfungsi sebagai elek tromagnet yang menarik ujung besi ke bawah. Setelah besi tertarik ke bawah, ujung besi lainnya akan menyimpang ke kanan dan mendorong tangkai ke kiri sehingga tangkai kiri dan kanan akan saling bersentuhan untuk mengalirkan arus listrik. Ketika arus mengalir, maka beban (lampu atau alat elektronik lainnya) akan menyala.

   

3.      Telepon Kabel.

Prinsip kerja telepon pada dasarnya mengubah energi listrik menjadi energi bunyi. Pada saat ada pembicaraan, energi listrik mengalir pada kabel telepon menimbulkan efek elektromagnet yang kekuatannya berubah-ubah sehingga mampu menggetarkan diafragma besi lentur pada speaker telepon. Getaran pada speaker inilah yang akhirnya menggetarkan udara di sekitarnya dan memberikan efek “dengar” bagi telinga kita.

Share this post