Sifat magnet yang dihasilkan oleh solenoida sama dengan sifat magnet pada

Academia.edu no longer supports Internet Explorer.

To browse Academia.edu and the wider internet faster and more securely, please take a few seconds to upgrade your browser.

Oleh: Ari Prastiwi, Guru SMP Negeri 2 Jeruklegi, Cilacap, Jawa Tengah

KOMPAS.com -  Magnet adalah benda yang memiliki kemampuan untuk menarik benda-benda lain di sekitarnya.

Magnet memiliki banyak sekali fungsi yang membantu kerja manusia, di antaranya untuk menarik benda yang berasal dari logam dengan ukuran kecil, menghasilkan listrik, sebagai penunjuk arah dan sebagainya.

Magnet memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub magnet merupakan daerah di sekitar magnet yang memiliki daya tarik paling kuat.

Sifat-sifat kutub magnet yaitu jika kutub-kutub yang sejenis didekatakan maka akan tolak menolak, sedangkan jika kutub magnet berlawanan jenis didekatkan maka akan saling tarik menarik.

Baca juga: Pengaruh Gaya Magnet Terhadap Benda Magnetis

Jenis-jenis magnet 

Magnet memiliki berbagai jenisnya sesuai dengan kategorinya, yaitu: 

Jenis magnet berdasarkan asalnya

Berdasarkan asalnya, magnet dapat dibedakan menjadi magnet alam dan buatan. Magnet alam yaitu magnet yang ditemukan dialam dan sudah terbentuk tanpa ada campur tangan manusia.

Sedangkan magnet buatan adalah magnet yang dibuat oleh manusia dengan tujuan untuk memudahkan pekerjaan.

Jenis magnet berdasarkan sifat

Berdasarkan sifatnya, magnet terbagi menjadi dua yaitu magnet tetap atau permanen adalah magnet yang memiliki sifat kemagnetan dalam jangka waktu yang lama.

Sedangkan, magnet sementara ialah magnet yang sifat kemagnetannya akan muncul ketika dibuat dan akan dengan mudah kembali hilang ketika proses pembuatan dihentikan.  

Baca juga: Cara-cara Membuat Magnet

Untuk membuat magnet sementara, dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu:

Untuk memperoleh magnet sementara, kita dapat membuatnya dengan cara menggosok besi atau baja dengan magnet permanen secara berulang-ulang.

Cara menggosok dilakukan searah atau tidak bolak balik. Untuk menentukan kutub magnet yakni ujung batang besi atau baja yang pertama kali digosok, memiliki kutub yang sama dengan kutub magnet yang menggosoknya.

Yang dimaksud induksi yaitu mendekatkan besi atau baja yang akan dibuat menjadi magnet ke magnet permanen.

Untuk menentukan kutub magnet sementara yakni ujung besi atau baja yang didekatkan ke magnet permanen akan memiliki sifat yang berlawanan dengan kutub magnet permanen.

Baca juga: Mengapa Kutub Magnet Selalu ke Arah Utara dan Selatan?

• Dialiri arus listrik searah (DC)

Magnet  yang dibuat dengan aliran listrik disebut juga elektromagnet. Cara sederhana membuat elektromagnet adalah dengan membuat lilitan kawat/kumparan yang sebagai lilitan besi atau baja yang akan dijadikan sebagai magnet.

Selanjutnya lilitan kawat tadi dihubungkan dengan baterai sebagai sumber arus listrik. Ketika lilitan kawat dialiri arus listrik ini besi atau baja yang ada di dalam kumparan menjadi bersifat magnet.

Menghilangkan sifat magnet

Selain dapat dibuat, sifat kemagnetan juga dapat dihilangkan dengan tiga cara sebagai berikut:

Sifat kemagnetan suatu benda dapat hilang jika dipukul dengan benda keras seperti palu. Benda magnet juga dapat dipukulkan secara terus menerus terhadap benda lain yang keras, seperti lantai atau dinding untuk menghilangkan sifat kemagnetannya.

Magnet dapat berubah menjadi benda non magnet dengan cara dipanaskan atau dibakar sehingga menyebabkan benda tersebut mendapatkan energi panas berlebihan sehingga sifat kemagnetannya hilang.

• Dialiri arus bolak balik (AC)

Jika pembuatan magnet sementara dapat dilakukan dengan dialiri arus searah (DC) maka untuk menghilangkan sifat kemagnetan dapat dilakukan dengan cara mengaliri benda magnet dengan arus bolak balik (AC) sehingga sifat kemagnetan benda akan menghilang.

Baca juga: Medan Magnet: Menentukan Besar Gaya Lorentz Pada Elektron

Di dunia modern, kami menggunakan magnet dengan banyak cara yang berbeda. Dari bagaimana pintu kulkas menutup hingga cara headphone Anda memutar musik, dari pembangkitan dan transmisi listrik, hingga mesin di mobil Anda. Semua itu menggunakan gaya magnet dalam beberapa cara atau lainnya.

Mengingat keberadaan magnet yang kini telah digunakan di mana-mana, peradaban kita mencapai momennya saat ini akan tidak berguna tanpa adanya magnet. Kami tidak akan menemukan cara bagaimana memindahkan arus listrik ke seluruh negeri. Semua motor listrik kita juga tidak akan berguna. Dan kami tidak akan bisa berbicara dari jarak jauh seperti yang biasa kami lakukan.

Oleh karena itu, kita tidak boleh menerima konsep ini begitu saja. Sebaliknya, kita harus, kita disini bukan hanya para ilmuwan tapi kita semua, haruslah mencoba memahami lebih mendalam tentang magnet secara keseluruhan seperti: bagaimana prinsi kerjanya, apa hubungan antara listrik dan magnet, dan bagaimana cara mereka membuat dunia kita berputar.

Ini adalah tugas kami dalam rangkaian artikel berikut untuk membantu semua orang memahami mengapa elektron memiliki daya magnet atau mengapa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet, coba jelaskan. Mengapa fluks magnet dapat menyebabkan muatan listrik, atau mengapa semua hal ini begitu penting untuk kehidupan kita.

Mari kita lihat seputar medan magnet dari konsep yang paling sederhana hingga yang terpenting dari teknologi magnetik itu sendiri.

Di Superprof, Anda dapat menemukan tutor fisika dan matematika lulusan s1.

Tersedia guru-guru Fisika terbaik

Apa itu Magnetik?

Mari kita mulai dari magnetik.

Magnetik adalah gaya yang ada di dalam dan di antara benda yang dihasilkan oleh gerakan elektron, dan kemudian menghasilkan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antar kedua benda yang berbeda. Ini adalah gaya 'non-kontak' yang mempengaruhi setiap objek yang berbeda di dunia, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, dan itu adalah hasil dari pergerakan partikel subatomik, elektron, dan juga muatan listrik di dalamnya.

Elektron, Momen Magnetik, dan Tiga Jenis Magnetik.

Setiap atom dalam suatu zat terdiri dari partikel, yaitu neutron, elektron, dan proton. Dalam magnetik, elektronlah yang bekerja.

Mereka mengorbit neutron dan masing-masing memiliki muatannya sendiri, baik bermuatan positif maupun negatif. Yang terjadi pada umumnya adalah 'pasangan' elektron dengan muatan berlawanan, yakni elektron dengan muatan negatif akan berpasangan dengan elektron yang bermuatan positif sehingga materi akan relatif stabil, karena masing-masing muatan tidak dapat berpindah.

Ketika suatu zat telah memasangkan elektron, kami menyebutnya sebagai diamagnetik.

Namun, terdapat banyak jenis unsur termasuk oksigen yang tidak memiliki elektron berpasangan. Ketika ini terjadi, zat menjadi jauh lebih magnetis, karena semua elektron dapat berpindah. Namun, pada sebagian besar unsur ini tidaklah demikian, karena 'momen magnet' dari masing-masing elektron tidak sama, terkecuali jika berada di bawah pengaruh medan magnet eksternal.

Zat ini yang hanya menunjukkan gaya tarik magnet ketika berada di medan magnet luar yang kita sebut paramagnetik.

Dan terakhir, ada zat feromagnetik. Ini adalah bahan magnet yang memiliki elektron tak berpasangan pada momen magnet yang sama. Ini menandakan bahwa secara spontan mereka bisa menjadi magnet dan mereka akan tetap menjadi magnet bahkan setelah pelepasan medan magnet luar.

Lalu, apakah yang dimaksud dengan Medan Magnet itu?

Setiap magnet atau benda magnet memiliki medan magnet yakni lingkungan di sekitar magnet di mana terdapat gaya magnet. Ini adalah ruang yang dipengaruhi oleh muatan pada magnet.

Ferromagnet dan elektromagnet memiliki medan magnet yang kuat, yang secara konvensional dapat Anda lihat dengan serbuk besi yang tersusun sendiri membentuk garis medan magnet. Ini akan mengikuti aliran dari kutub utara magnet ke arah kutub selatan.

Medan magnet dapat berubah bergantung pada kekuatan magnet.

Cari tahu lebih lanjut tentang medan magnet!

Apa itu Elektromagnetik?

Selain momen magnet elektron, yang dapat menghasilkan medan magnet lainnya adalah muatan listrik. Penemuan pada tahun 1830-an ini, telah menjadi salah satu penemuan yang paling penting dalam sejarah, karena menciptakan hubungan antara magnetik dan listrik.

Kita baru saja melihat bahwa elektron dalam suatu zat memiliki muatan magnet, karena fakta yang menunjukkan pergerakannya di dalam unsur magnet.

Tapi tempat di mana elektron benar-benar bergerak berada pada arus listrik, yang sebenarnya hanyalah pergerakan elektron. Saat arus bergerak ke bawah kawat, kawat memiliki daya magnet saat gerakan elektron menghasilkan medan magnet.

André-Marie Ampère-lah yang menemukan hal ini, karena ia menunjukkan bahwa kabel paralel akan menarik atau menolak satu sama lain, tergantung ke mana arus itu mengalir. (Dan lagi, dialah yang memberikan satuan ke amp atau ampere.)

Cara Membuat Elektromagnet.

Sejak konsep elektromagnet ditemukan pertama kali, teknologinya tidak banyak berubah. Mereka menjadi lebih kuat, tetapi struktur keseluruhan penyusunnya tetap sama.

Elektromagnet terbuat dari gulungan kawat, melilit inti logam (biasanya bahan feromagnetik seperti besi). Ke dalam gulungan kawat dialiri arus listrik yang medan magnetnya berpusat di lubang gulungan, yakni tepat berada pada inti besi. Seluruh struktur ini dikenal sebagai solenoida dan masih diterapkan di semua tempat di mana elektromagnetik bergerak.

Setelah arus listrik dimatikan, solenoida akan berhenti menjadi magnet.

Catatan Khusus Hubungan antara Magnet dan Listrik.

Sementara kita mengetahui bahwa listrik dapat menghasilkan medan magnet, dan bahwa medan magnet bergantung penuh pada elektron, perbedaan antara benda yang disebut magnetik dan benda terpisah yang disebut listrik adalah salah.

Ini bukan gaya diskrit. Namun sebaliknya, mereka adalah prinsip fisik yang sama, serupa dengan dua sisi mata uang yang sama. 'Elektromagnetik' sebagai suatu benda sebenarnya adalah salah satu gaya fundamental di alam semesta.

Ketahui lebih lanjut tentang elektromagnetik di artikel khusus kami.

Tersedia guru-guru Fisika terbaik

Apa itu Induksi Elektromagnetik?

Salah satu penemuan paling berguna sepanjang sejarah elektromagnetik diukir oleh Michael Faraday, seorang ilmuwan Inggris pada sekitar abad kesembilan belas. Penemuan itu dikenal sebagai induksi elektromagnetik dan tetap menjadi salah satu bagian inti dari pengetahuan kita tentang elektromagnetik hingga hari ini.

Eksperimen Faraday berfokus pada cara muatan listrik dapat dimanipulasi oleh medan magnet. Dan dia memprediksi bahwa perubahan medan magnet dapat digunakan untuk menginduksi arus listrik.

Kedengarannya cukup rumit, tetapi sebenarnya eksperimen praktisnya cukuplah sederhana. Dia menggunakan sebuah cincin besi dan membungkus dua kabel yang berbeda di sekitar sisi yang berlawanan dari cincin itu sehingga menghasilkan dua solenoida pada bagian besi yang sama.

Memasangkan sepotong kawat ke baterai, dan dia menempelkan yang lainnya ke galvanometer, sebuah mesin yang mengukur muatan listrik. Menghubungkan dan melepaskan kabel pertama dari baterai menghasilkan perubahan muatan yang terdeteksi oleh galvanometer. Bagi Faraday, hal itulah yang membuktikan bahwa perubahan medan magnet pada cincin besi dapat memicu arus listrik pada kabel terpisah.

Untuk membuktikan idenya tentang bagaimana hubungan khusus antara listrik dan magnet, dia melakukan percobaan lain. Mengambil solenoida tanpa inti (jadi hanya berupa kumparan kawat), dia memasukkan magnet batang masuk dan keluar dari koil. Mendorong magnet lebih cepat, dia menemukan arus yang lebih besar yang dihasilkan di kawat.

Mengapa penemuan ini sangatlah penting? Karena Faraday membuka jalan tentang pemahaman bagaimana arus listrik mengalir tidak hanya melalui kawat, dan ia menetapkan landasan teoretis yang menjadi dasar kita untuk menghasilkan energi listrik dengan cara memanipulasi medan magnetnya.

Pelajari lebih lanjut tentang induksi elektromagnetik!

Induksi Elektromagnetik

Michael Faraday dengan percobaannya untuk membuktikan hubungan khusus antara listrik dan magnet melahirkan konsep induksi elektromagnetik yang sangatlah penting. Induksi elektromagentik adalah fenomena timbulnya arus listrik karena adanya perubahan flusk magnetik. Atau dalam penjabarannya, induksi elektromagnetik adalah proses ketika konduktor yang diletakkan di suatu magnet yang bergerak/berubah (atau konduktornya yang digerakkan melewati medan magnet yang diam) menyebabkan terproduksinya voltase disepanjang konduktor sehingga menghasilkan arus listrik. Adapun beda potensial yang timbul pada ujung-ujung kumparan disebut Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi. Atau juga dapat diartikan sebagai perubahan garis gaya magnet yang dilingkupi oleh kumparan.

Induksi elektromagnetik sangatlah krusial karena  menghasilkan listrik (dan sebaliknya) yang berguna untuk kita dapat menjalani kehidupan hingga di era modern saat ini. Salah satu penerapan induksi elektromagnetik adalah apa yang terjadi pada generator. Generator adalah alat yang mampu mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Terdapat dua jenis generator, yaitu generator arus searah (DC) atau dinamo dan generator arus bolak-balik (AC) atau alternator. Generator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik, yaitu dengan memutar kumparan dalam medan magnet sehingga timbul GGL induksi. Beberapa penerapan induksi elektromagnetik yang lain adalah dinamo dan transformator listrik (trafo). Dinamo merupakan alat yang bekerja kebalikan dari generator. Dinamo mampu mengubah arus listrik menjadi putaran poros yang mampu menggerakkan berbagai alat. Dan trafo merupakan alat yang mampu mengubah arus listrik dan juga voltasenya.

Rumus Induksi Elektromagnetik

Fluks Magnet

Fluks magnet adalah perubahan pada medan magnet. Jika fluks magnet terjadi pada medan magnet yang tegak lurus dengan luas bidangnya maka; hasil dari perkalian antara magnet (B) dengan luas bidang (A) yang saling tegak lurus.

Sementara jika membentuk sudut, maka

Hukum Faraday

Hukum Faraday menyatakan bahwa jika jumlah fluks magnet yang memasuki suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan akan timbul GGL (gaya gerak listrik) induksi. GGL induksi tersebut dapat dihitung secara matematis dengan rumus:

Pelajari juga tentang Hukum Lenz dan Hukum Henry untuk memahami induksi elektromagnetik lebih lanjut.

Apa itu Transformator?

Transformator adalah bagian penting dari sebuah teknologi yang menggunakan ilmu induksi elektromagnetik.

Mereka adalah perangkat listrik paling umum dalam planet ini, dengan hampir keseluruhan energi listrik yang kita hasilkan dan gunakan melewati setidaknya satu transformator dalam perjalanannya.

Jadi, apa itu transformator? Trafo adalah perangkat statis yang mengubah arus dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang jauh lebih rendah. Ini dilakukan melalui keberadaan dua solenoid yang berdekatan dan melalui induksi elektromagnetik milik Faraday.

Di seluruh negeri, listrik disalurkan melalui jaringan listrik yang besar. Tetapi untuk menekan biaya, listrik yang diangkut harus bertegangan super tinggi. Itu akhirnya mengurangi energi yang terbuang dan itu berarti kabelnya sendiri tidak perlu berukuran besar.

Namun, kami tidak dapat menggunakan listrik bertegangan tinggi. Jadi, sebelum listrik didistribusikan secara lokal ke rumah kita, perlu diubah menjadi listrik bertegangan rendah. Pada momen itulah pelru menggunakan tranformator.

Mengurangi Tegangan Arus.

Hukum Faraday menunjukkan bagaimana induksi elektromagnetik dapat digunakan untuk mengurangi dan meningkatkan tegangan arus listrik.

Pikirkan kembali bagaimana eksperimennya: dia menggunakan dua kumparan berbeda, di mana perubahan medan magnet di antara keduanya memicu arus listrik dalam sekejap.

Namun, jika Anda memvariasikan jumlah kumparan di kawat, Anda dapat mengubah tegangan arus yang diinduksi. Katakanlah Anda memiliki sepuluh kumparan pada kabel pertama, Anda cukup membagi dua jumlah kumparan pada yang kedua dan Anda memiliki setengah tegangan.

Begitulah cara kerja transformator.