A.
Pengertian Magnet
Magnet atau magnit adalah suatu obyek
yang mempunyai suatu medan magnet. Magnet berasal dari bahasa Yunani magnes
atau magnetis lithos yang berarti batuan magnesian. Magnesia adalah nama sebuah
propinsi di Yunani pada masa lalu yang kini bernama manisa (sekarang berada di
wilayah Turki), di propinsi inilah pertama kali magnet di temukan. Magnet
merupakan benda yang dapat menarik benda yang terbuat dari besi, baja, nikel
dan kobalt. Magnet didefinisikan sebagai bahan feromagnetik dengan daerah
magnetik terarah sama sehingga menghasilkan medan magnet disekitarnya.
B.
Bentuk dan Sifat Magnet
1.
Bentuk-Bentuk Magnet
Berdasarkan proses terjadinya, magnet terdiri dari magnet alam dan
magnet buatan. Magnet alam adalah magnet yang tidak dibuat orang / magnet yang
secara alami terdapat di alam tanpa proses pembuatan. Magnet itu sudah bersifat
magnet sejak semula. Magnet alam mempunyai bentuk yang tidak teratur, seperti batuan
alami / bongkahan berbagai batuan yang dapat menarik benda dari besi. Magnet
alam pertama kali ditemukan di kota Magnesia
di Asia Kecil. Magnet buatan adalah magnet yang dibuat oleh manusia untuk
keperluan tertentu. Magnet buatan terbuat dari besi atau baja. Magnet yang ada
sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan.
Berdasarkan
bentuknya, magnet buatan mempunyai beberapa bentuk, yaitu :
Magnet Batang
Magnet Silinder
Magnet Lingkaran
Magnet Jarum
Kutub-kutub
magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Jika dua kutub
magnet yang sama didekatkan maka akan terjadi sifat saling tolak. Sebaliknya,
jika dua kutub magnet yang berbeda didekatkan akan terjadi sifat saling tarik.
Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub magnet: kutub senama
tolak-menolak, dan kutub tak senama
tarik-menarik. Jika
sebuah magnet dipotong menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang
lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara dan selatan.
2.
Sifat-Sifat Magnet
Magnet
memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
1.
Mampu menarik benda-benda yang mengandung bahan besi, kobalt atau nikel.
2. Kekuatan
gaya tarik magnet yang paling kuat terletak pada kutub-kutubnya. Makin dekat
jarak kutub magnet terhadap suatu benda, makin kuat tarikan magnet itu.
3.
Magnet mempunyai 2 buah kutub, yaitu kutub utara (North/N) dan kutub selatan
(South/S).
4. Kutub utara magnet menunjuk ke arah selatan bumi,
kutub selatan magnet menunjuk ke arah kutub utara bumi.
5. Kompas merupakan alat penunjuk arah. Di dalam
terdapat magnet jarum yang bergerak bebas. Jarum kompas selalu menunjuk arah
utara dan selatan.
6. Kutub-kutub
magnet yang sama akan tolak menolak dan kutub-kutub magnet tidak sama akan
tarik menarik.
7.
Gaya tarik magnet dapat menembus benda-benda tipis seperti kertas, plastik.
C.
Medan Magnet dan Induksi Magnet
1.
Medan Magnet
Daerah
di sekitar magnet yang terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Medan
magnet dapat dirasakan atau ada di sekitar kutup magnet. Apabila ada kutub
magnet lain dalam medan medan magnet maka akan ada gaya interaksi magnetik atau
disebut sebagai gaya magnet. Medan magnet dapat timbul dari bahan-bahan dari
alam yang mempunyai sifat kemagnetan atau bisa juga ditimbulkan oleh adanya
arus listrik. Salah satu tokoh terkenal yang meneliti tentang medan magnet
adalah Hans Christian Oersted (1777-1851). Oersted merupakan orang pertama yang
dalam percobaannya mengetahui terjadinya medan magnet oleh arus listrik. Gaya
magnet ini dalam aplikasinya banyak digunakan sebagai dasar dalam mengubah
energi listrik menjadi enegi mekanik. Misalkan dalam pembuatan motor listrik,
pembuatan generator. Selain karena adanya arus listrik medan magnet juga dapat
ditimbulkan karena sifat kemagnetan bahan. Garis gaya magnet dapat
digambarkan dengan cara menaburkan serbuk besi pada kertas yang diletakkan di
atas magnet. Jika pada suatu tempat garis gaya magnetnya rapat, berarti gaya
magnetnya kuat. Sebaliknya jika garis gaya magnetnya renggang, berarti gaya
magnetnya lemah. Seperti
halnya garis gaya listrik yang menggambarkan medan listrik, garis gaya magnet
dapat menggambarkan medan magnet. Namun tidak seperti garis gaya listrik yang
dapat berawal dan berakhir pada satu muatan listrik, garis gaya magnet tidak
ada awal dan akhirnya. Garis gaya magnet membentuk lintasan tertutup dari kutub
utara ke kutub selatan. Jadi, medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang
masih bekerja gaya magnet, digambarkan oleh garis gaya magnet yang menyebar
dari kutub-kutub magnet. (Sudibyo, Elok, dkk. 2008: 204-206)
2.
Induksi Magnet.
Pada
suatu titik ada medan magnet bila muatan yang bergerak pada titik tersebut
mengalami gaya magnet. Medan magnet ini dikenal juga sebagai induksi magnet.
Induksi magnet dapat dilukiskan sebagai garisgaris yang arah singgungnya pada
setiap titik menunjukkan arah vektor induksi magnet di titik-titik tersebut.
Induksi magnetik pada batang magnet akan muncul seperti diperlihatkan dalam
Gambar di bawah ini.
D.
Bahan Magnetik dan Bahan Nonmagnetik
Benda dapat digolongkan berdasarkan sifatnya. Kemampuan suatu benda menarik
benda lain yang berada di dekatnya
disebut kemagnetan. Berdasarkan
kemampuan benda menarik benda
lain dibedakan menjadi dua, yaitu benda magnet dan benda bukan
magnet. Namun, tidak semua
benda logam yang berada di dekat magnet dapat ditarik. Oleh karena
itu sifat kemagnetan benda dapat digolongkan menjadi:
a. Bahan
magnetik (feromagnetik), yaitu bahan yang dapat ditarik magnet dengan kuat.
Contoh: besi, baja, besi silikon, nikel, kobalt.
b.
Bahan non magnetik
1.
Paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik lemah oleh magnet.
Contoh:
alumunium, magnesium, wolfram, platina dan kayu
2.
Diamagnetik, yaitu bahan yang ditolak oleh magnet.
Contoh:
Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur.
Benda-benda
magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet. Benda itu ada yang mudah
dan ada yang
sulit dijadikan magnet. Baja
sulit untuk dibuat magnet, tetapi setelah
menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh karena itu,
baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen). Besi mudah untuk
dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya mudah
hilang. Oleh karena itu, besi digunakan untuk membuat magnet sementara.
Berdasarkan
jenis bahan yang digunakan, magnet dapat dibedakan menjadi empat tipe:
a.
Magnet Permanen Campuran
Sifat
magnet tipe ini adalah keras dan memiliki gaya tarik sangat kuat. Magnet
permanen campuran dibagi menjadi:
·
Magnet alcomax, dibuat
dari campuran besi dengan almunium
·
Magnet alnico, dibuat
dari campuran besi dengan nikel
·
Magnet ticonal, dibuat
dari campuran besi dengan kobalt
b.
Magnet Permanen Keramik
Tipe
magnet ini disebut juga denganmagnadur, terbuat dari serbuk ferit dan bersifat
keras serta memiliki gaya tarik kuat.
c.
Magnet Besi Lunak
Tipe
magnet besi lunak disebut jugastalloy, terbuat dari 96% besi dan 4% silicon.
Sifat kemagnetannya tidak keras dan sementara.
d.
Magnet Pelindung
Tipe
magnet ini disebut jugamumetal, terbuat dari 74% nikel, 20% besi, 5% tembaga,
dan 1% mangan. Magnet ini tidak keras dan bersifat sementara.
E.
Membuat, Menghilangkan, dan Menyimpan Magnet
1.
Cara membuat magnet ada 3 macam yaitu :
a.
Dengan cara menggosok
Cara
menggosok yaitu dengan cara menggosok-gosokkan magnet pada besi atau hendak
dijadikan magnet. Suatu bahan dapat dibuat menjadi magnet dengan cara menggosokkan sebatang
magnet tetap secara berulang-ulang pada bahan tersebut. Sifat kemagnetan bahan
memiliki kutub yang berlawanan dengan magnet penggosoknya. Alat
dan Bahan:
Alat dan Bahan:
1.
Magnet batang
2.
1 buah paku besar
3.
Klip kertas
Cara Membuat:
1.
Gosokkan magnet pada batang paku berulang-ulang, dengan cara searah.
2.
Coba tempelkan ujung paku pada klip paper
3.
Maka klip paper akan menempel di ujung paku
b.
Dengan Cara Induksi
Cara
induksi yaitu dengan mendekatkan sebuah magnet pada benda yang hendak dijadikan
magnet. Suatu bahan yang didekatkan pada magnet, maka sifat kemagnetan magnet
akan ikut berpindah ke bahan tersebut, namun sifat kemagnetan bahan akan hilang
ketika magnet dijauhkan dari bahan.
Alat dan bahan :
1.
2 buah magnet batang
2.
1 buah paku besar
3.
Beberapa buah klip kertas
Cara Membuat:
1.
Tempelkan 1 buah magnet batang pada salah satu ujung paku besar.
2.
Dekatkan ujung paku yang lain pada klip kertas
3.
Klip kertas akan menempel pada ujung paku yang lain.
c.
Dengan Cara Mengaliri Listrik
Cara
aliran listrik yaitu dengan mengalirkan listrik pada lilitan kawat yang dapat
yang dapat menimbulkan medan magnet. Suatu bahan akan memiliki sifat magnet
ketika dialiri arus listrik searah, namun akan hilang kemagnetannya jika arus
tersebut dihilangkan. Apabila bahan dialiri arus listrik yang cukup besar, maka
sifat kemagnetannya tidak berubah (magnet tetap).
Alat dan Bahan :
1. Kabel yang berisi kawat tembaga (sehelai
saja bila kabelnya rangkap dua).
2. Paku besar.
3. Baterai.
4. Paper klip atau logam kecil lainnya (paku
payung, jarum, dll)
Cara Membuat:
1. Kupas kulit kabel tembaga pada tiap
jung-ujungnya.
2. Lilitkan kabel tembaga pada paku (usahakan
serapat mungkin).
3. Tempelkan ujung-ujung kabel tembaga pada
baterai, dan tunggu beberapa saat.
4. Untuk mengujinya coba dekatkan paku
tersebut pada paper klip atau logam kecil lainnya.
5. Maka paper klip akan melekat pada paku.
2. Cara menghilangkan
sifat kemagnetan
Adapun
menghilangkan sifat kemagnetan dapat dilakukan dengan cara :
a.
Memukul-mukul magnet secara berulang-ulang dengan benda yang keras hingga
bentuknya berubah atau rusak.
b.
Magnet yang mengalami pemukulan
akan menyebabkan perubahan susunan
magnet elementernya. Akibat pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi
tidak teratur dan tidak searah. Magnet-magnet elementer yang tadinya segaris
(searah) menjadi berarah sembarangan, sehingga benda kehilangan sifat
magnetiknya.
c.
Mambakar magnet atau dipanaskan hingga berpijar
Pemanasan pada magnet menyebabkan sifat kemagnetannya
berkurang atau bahkan hilang. Hal ini terjadi karena tambahan energi akibat
pemanasan menyebabkan partikel-partikel bahan bergerak lebih cepat dan lebih
acak, maka sebagian magnet elementernya tidak lagi menunjuk arah yang sama
seperti semula. Bahkan setiap benda di atas suhu tertentu sama sekali tidak
dapat dibuat menjadi magnet.
d.
Membanting-banting magnet
e.
Magnet diletakkan pada selenoida (kumparan kawat berbentuk tabung panjang
dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC). Penggunaan arus AC
menyebabkan arah arus listrik yang selalu
berubah-ubah. Perubahan arah arus listrik memengaruhi letak dan arah
magnet elementer. Apabila letak dan arah magnet elementer berubah, sifat
kemagnetannya hilang.
3
Cara menyimpan magnet
Untuk
menyimpan magnet batang agar tidak kehilangan sifat kemagnetiknya, dapat
dilakukan cara berikut:
1.
Menyimpan magnet batang secara berpasangan dengan kutub-kutub tidak sejenis
saling berseberangan. Tutup kedua ujung pasangan magnet dengan sepasang besi
lunak, yang bertindak sebagai penyimpan. Magnet-magnet elementer dari magnet
diarahkan hingga membentuk rangkaian tertutup.
2. Menjauhkan dari medan listrik.
3. Jauhkan dari
benda-benda yang panas/bersumber api. (Kanginan, 2002)
F.
Contoh Penggunaan Magnet dalam Kehidupan Sehari-hari
Magnet
dapat ditemukan dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain
1.
Jarum kompas adalah dari magnet permanen.
2.
Pintu kulkas memiliki magnet permanen agar selalu tertutup.
3.
Kartu ATM dan kartu kredit memiliki jalur magnet yang berisi informasi.
4.
TV dan monitor komputer menggunakan elektromagnetik untuk menghasilkan gambar.
5.
Mikrofon dan speaker menggunakan kombinasi magnet permanen dan elektromagnetik.
6. Media
rekaman magnetik: Tape VHS biasa mengandung golongan tape bermagnet. Informasi
yang memproduksi video dan suara dikodekan pada lapisan bermagnet pada tape.
7.
Kaset audio kompak mengandung magnet untuk menghasilkan audio.
8. Kartu kredit, kartu debit, dan kartu ATM: Semua
kartu ini memiliki jalur bermagnet pada sisi-sisinya. Jalur ini mengandung
informasi yang dibutuhkan untuk menghubungi institusi keuangan pribadi dan
menghubungkan dengan rekening bank.
9. Magnet
di lemari es memastikan pintu lemari es kedap udara, dengan itu menghindari pemborosan
energi.
10. Loudspeaker dan mikrophon: Loudspeaker merupakan
kombinasi magnet permanen dan elektromagnetik. Loudspeaker pada dasarnya
perangkat yang mengkonversi energi listrik (sinyal) ke energi mekanik (suara).
Elektromagnetik membawa sinyal, yang menghasilkan perubahan bidang megnet dan
menarik bidang yang ada pada magnet permanen. Pergerakan penarikan dan
penolakan menggerakkan kon, yang menghasilkan suara. Kebanyakan speaker
tergantung kepada teknologi ini, tetapi ada juga yang menggunakan konsep yang
berbeda.Mikrophon memiliki kon atau selaput yang terlekat pada gelongan kabel.
Gelung itu terletak dalam megnet berbentuk khusus. Bila suara mengegarkan
selaput maka gelung itu turut bergetar dan menghasilkan voltage saat ia melalui
medan magnet. Voltage dalam kabel ini adalah sinyal listrik yang mewakili suara
asal.
11. Motor
listrik dan generator: Motor listrik (seperti speaker) tergantung pada
kombinasi eletromagnet dan magnet permanen, dan seperti speaker, mengganti
energi listrik menjadi energi mekanis. Generator bertindak merubah energi
mekanis ke energi listrik.
12. Transformer / trafo :
Transformer merupakan perangkat yang mengkonversi energi listrik antara dua
perangkat yang terpisah mengngunakan listrik melalui konektor magnet.
G.
Kemagnetan Bumi
1. Bumi Sebagai Medan
Magnet
Batuan-batuan
pembentuk bumi juga mengandung magnet elementer. Bumi dipandang sebagai sebuah
magnet batang yang besar yang membujur dari utara ke selatan bumi. Magnet bumi
memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan selatan. Kutub utara magnet bumi
terletak di sekitar kutub selatan bumi. Adapun kutub selatan magnet bumi
terletak di sekitar kutub utara bumi. Magnet bumi memiliki medan magnet yang
dapat memperngaruhi jarum kompas dan magnet batang yang tergantung bebas.
Medan
magnet bumi digambarkan dengan garis-garis lengkung yang berasal dari kutub
selatan bumi menuju kutub utara bumi. Magnet bumi tidak tepat menunjuk arah
utara-selatan geografis. Penyimpangan magnet bumi ini akan menghasilkan
garis-garis gaya magnet bumi yang menyimpang terhadap arah utara-selatan
geografis.
2. Deklinasi dan
Inklinasi
Jika
kita perhatikan kutub utara jarum kompas dalam keadaan setimbang tidak tepat
menunjuk arah utara dengan tepat. Penyimpangan jarum kompas ini terjadi karena
letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat berada di kutub-kutub bumi, tetapi
menyimpang terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan garis-garis gaya
magnet bumi mengalami penyimpangan terhadap arah utara-selatan bumi. Akibatnya
penyimpangan kutub utara jarum kompas akan membentuk sudut terhadap arah
utara-selatan bumi (geografis). Sudut yang dibentuk oleh kutub utara jarum
kompas dengan arah utara-selatan geografis disebut deklinasi. Pernahkan kamu
memperhatikan mengapa kedudukan jarum kompas tidak mendatar. Penyimpangan jarum
kompas itu terjadi karena garis-garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan
permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub utara jarum kompas menyimpang
naik atau turun terhadap permukaan bumi. Penyimpangan kutub utara jarum kompas
akan membentuk sudut terhadap bidang datar permukaan bumi. Sudut yang dibentuk
oleh kutub utara jarum kompas dengan bidang datar disebut inklinasi. Alat yang
digunakan untuk menentukan besar inklinasi disebut inklinator. (Amrulloh, 2009).
