Kemagnetan - IPA

Kemagnetan
IPA

Magnet atau magnit adalah suatu objek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) 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) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.

1. Magnet dapat menarik benda-benda dari bahan tertentu.

2. Asal-usul Kemagnetan
 Kata magnet berasal dari kata magnesia, yang merupakan nama suatu daerah di Asia Kecil, dimana ditemukannya batu besi lebih dari 2000 tahun yang lalu.
 Bangsa Cina sudah menggunakan petunjuk arah kompas magnetik dalam pelayaran kira-kira mulai tahun 1200.

3. Bahan Magnetik dan Non-magnetik
 Bahan Magnetik (feromagnetik) :
Bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dan dapat dimagnetkan.
Contoh : besi, baja, nikel, kobalt
 Bahan Non-magnetik, terdiri dari :
 Bahan paramagnetik,
Bahan yang ditarik dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkan.. Contoh : alumunium, platina
Bahan diamagnetik,
Bahan yang ditolak dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkan
Contoh : seng, bismuth, emas

4. Hipotesa Weber

 Besi dan baja terdiri dari atom-atom magnet yang disebut magnet elementer.
 Besi dan baja yang tidak bersifat magnet susunan magnet elementernya tidak teratur.
 Besi dan baja yang bersifat magnet susunan magnet elementernya teratur.
 Magnet elementer pada besi mudah diarahkan.
 Magnet elementer pada baja sukar diarahkan

5. Magnet Memiliki Dua Kutub

 Kutub magnet adalah ujung-ujung magnet yang mempunyai gaya tarik atau gaya tolak terbesar.
 Setiap magnet selalu mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub utara ( N )dan kutub selatan (S).

6. Sifat-sifat Kutub Magnet
 Kutub tidak senama tarik menarik
 Kutub senama tolak menolak

7. Cara Membuat Magnet
1. Dengan gosokan

 Dengan menggosokkan magnet secara berulang-ulang dan teratur pada besi dan baja, maka besi dan baja akan bersifat magnetik.
 Kutug magnet yang dihasilkan di ujung bahan selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya.

2. Dengan menggunakan arus listrik (elektromagnetik )
 Dengan melilitkan besi / baja dengan kawat yang berarus listrik yang dihubungkan dengan batre. Maka susunan magnet elementernya akan terpengaruh oleh arus DC dari batre dan tersusun teratur.

 Arah kutub magnet dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan berikut ini :

3. Dengan Induksi

 Bila besi dan baja didekatkan (tidak menyentuh) pada bahan magnet yang kuat, maka besi dan baja akan menjadi magnet. Terjadinya magnet seperti ini disebut dengan induksi.
 Setelah dijauhkan kembali, besi akan mudah kehilangan sifat magnetnya, dan baja tetap mempertahankan sifat magnetnya.

8. Cara menghilangkan sifat kemagnetan

 Magnet dipukul pukul
Maka terjadi perubahan susunan magnet elementer. Sehingga susunan magnet elementernya tidak tersusun teratur lagi.
 Magnet di Bakar
Maka akan terjadi penambahan energi. Sehingg susunan magnet elemnternya tidak tersusun teratur lagi.
 Magnet di aliri arus AC
Maka akan terjadi perubahan letak dan arah. Sehingga susunan magnet elementernya tidak tersusun teratur lagi

9. Magnet Menimbulkan Medan Magnetik di Sekitarnya

 Medan magnetik adalah ruang di sekitar suatu magnet di mana magnet lain atau benda lain yang mudah dipengaruhi magnet akan mengalami gaya magnetik jika diletakkan dalam ruang tersebut.
 Garis-garis gaya magnet atau fluks magnetik adalah garis-garis yang menggambarkan adanya medan magnetik.

10. Sifat garis-garis gaya magnetic

 Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.
 Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
 Tempat yang garis-garis gaya magnetnya rapat menunjukkan medan magnetnya kuat, sebaliknya tempat yang garis-garis magnetiknya renggang menunjukkan medan magnetnya lemah.

11. BUMI MEMILIKI SIFAT MAGNETIK

 Jarum kompas selalu menunjuk arah utara – selatan. Fakta ini menunjukkan bahwa bumi mempunyai sifat magnetik.
 Kutub utara dari magnet batang imajiner terdapat di dekat kutub selatan geografi bumi dan kutub selatan magnet batang imajiner terdapat di dekat kutub utara geografi bumi.

12. Sudut Deklinasi dan Inklinasi

 Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk antara arah utara-selatan geografi dengan arah utara-selatan kompas.
 Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk medan magnetik (garis gaya magnetik) disembarang titik dengan horisontal permukaan bumi.

13. MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK

 Percobaan Oersted (1820)
 Pada saat kawat tidak dialiri arus listrik ( I = 0 ), jarum kompas tidak menyimpang ).
 Pada saat kawat dialiri arus listrik ke atas, kutub utara jarum kompas menyimpang ke kanan.
 Pada saat kawat dialiri arus listrik ke bawah, kutub utara jarum kompas menyimpang ke kiri.

 Kesimpulan :
 Di sekitar penghantar kawat yang dialiri arus listrik terdapat medan magnet.
 Arah medan magnet bergantung pada arah arus listrik yang mengalir.

14. Garis-garis Gaya Magnetik di Sekitar Penghantar Lurus

 Medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus yang dilalui arus listrik berbentuk lingkaran, dan dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan.
 Arah ibu jari = arah arus listrik
 Arah keempat jari = arah medan magnetik

15. Garis-garis Gaya Magnetik pada Kumparan Berarus ( Solenoida )
 Solenoida didefinisikan sebagai sebuah kumparan dari kawat yang diameternya sangat kecil dibanding panjangnya. Apabila dialiri arus listrik, kumparan ini akan menjadi magnet listrik. Medan solenoida tersebut merupakan jumlah vektor dari medan-medan yang ditimbulkan oleh semua lilitan yang membentuk solenoida tersebut.

 Pada Gambar 5. memperlihatkan medan magnetik yang terbentuk pada solenoida. Kedua ujung pada solenoida dapat dianggap sebagai kutub utara dan kutub selatan magnet, tergantung arah arusnya. Kita dapat menentukan kutub utara pada gambar tersebut adalah di ujung kanan, karena garis-garis medan magnet meninggalkan kutub utara magnet.

16. Elektromagnet
 Jika ke dalam kumparan berarus listrik diberi inti besi lunak, ternyata pengaruh kemagnetannya menjadi besar. Susunan kumparan dan inti besi lunak inilah yang disebut dengan elektromagnet atau magnet listrik.

17. Besarnya medan magnet dari magnet listrik ditentukan oleh faktor – faktor :
 Kuat arus yang mengalir pada kumparan.
Semakin besar arus yang mengalir, semakin besar medan magnetnya.
 Jumlah lilitan kumparan.
Semakin banyak jumlah lilitannya, semakin besar medan magnetnya
 Bahan inti yang dimasukkan pada kumparan

18. Penggunaan Elektromagnetik
1. Bel Listrik

 Jika sakelar ditekan maka arus akan segera mengalir sehingga kumparan menjadi bersifat magnet sehingga jangkar besi akan tertarik dan palu/ pemukul akan mengenai gong. Pada saat jangkar besi ditarik oleh magnet maka arus akan terputus di interuptor, akibatnya jangkar besi akan kembali ke posisi semula dan arus kembali mengalir pada rangkaian dan gong kembali berbunyi. Hal ini akan diulang-ulang sampai sakelar dilepas kembali.

2. Relai
 Relai adalah sebuah alat yang dengan energi listrik (arus listrik) kecil dapat menghubungkan atau memutuskan listrik yang besar. Dengan kata lain, relai bekerja sebagai saklar pada rangkaian listrik berarus besar.
 Jika sakelar ditutup, arus segera mengalir di elektromagnet dan terjadi kontak di K dan mengalirlah arus di rangkain sekunder (motor berputar.

19. Gaya Pada Penghantar Berarus Listrik (Gaya Lorents)

 Panghantar yang berada di dalam medan magnet akan bergerak bila dialiri arus listrik. Besarnya gaya ini bergantung pada :
 kuat arus listrik,
 kuat medan magnet, dan
 panjang penghantar.

21. Penggunaan Gaya Magnetik
 Gaya magnetik yang timbul pada penghantar berarus listrik digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
 Contoh : motor listrik dan alat ukur listrik.

 Fungsi komutator adalah agar arus listrik yang mengalir pada loop tidak berbalik arah, sehingga loop dapat terus berputar.

 Alat ukur listrik

Prinsip kerjanya sama dengan motor listrik,
yaitu berputarnya kumparan karena munculnya dua gaya Lorente sama besar tetapi berlawanan arah, yang bekerja pada dua sisi kumparan yang saling berhadapan. Kawat tembaga dililitkan pada inti besi lunak berbentuk silinder membentuk statu kumparan, dan diletakkan diantara diantara kutub-kutub sebuah magnet hermanen. Arus listrik memasuki dan meninggalkan kumparan melalui pegas spiral yang terpasang di atas dan di bawah kumparan.
Maka sisi kumparan yang dekat dengan kutub utara dan kutub selatan mengalami gaya Lorente yang sama tetapi berlawanan arah, yang akan menyebebkan kumparan berputar. Putaran kumparan ditahan oleh kedua pegas spiral, sehingga kumparan hanya akan berputar dengan sudut tertentu. Putaran dari kumparan diteruskan oleh sebuah jarum untuk menunjuk pada skala tertentu. Angka yang ditunjukkan oleh skala menyatakan besar arus listrik yang diukur.

Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Magnet https://rahmayantinabila.wordpress.com/2015/01/25/rangkuman-materi-kemagnetan-kelas-9/