Lompat ke isi

Magnet

Sunting pranala
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Pola medan magnet pada pasir besi yang ditaburkan di atas kertas.

Magnet atau semberani[1] adalah benda yang memiliki kemampuan menarik benda-benda lain yang ada di sekitarnya. Magnet memiliki sifat kemagnetan yang mampu menarik benda-benda lain yang ada di sekitarnya.[2] Magnet merupakan suatu objek yang di dalamnya terdapat medan magnet. Materi pada suatu magnet memiliki wujud yang di dalamnya terdapat magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sering kita jumpai saat ini merupakan magnet buatan. Benda yang dapat ditarik lebih kuat oleh magnet yaitu bahan logam. Contoh objek yang memiliki gaya tarik yang tinggi yaitu besi dan baja, sedangkan materi yang memiliki gaya tarik yang rendah adalah oksigen cair.

Kata "magnet" sendiri berasal dari bahasa Yunani yaitu magnítis líthos yang memiliki arti batu dari Magnesia, di wilayah tersebut memiliki kandungan batu magnet. Magnesia itu sendiri merupakan sebuah wilayah di Anatolia pada masa lalu yang saat ini bernama Manisa.

Timbulnya gejala kemagnetan pada sebuah paku atau potongan besi yang tertarik oleh batang besi merupakan salah satu contoh adanya sifat kemagnetan. Sifat kemagnetan yang ada pada batang magnet ini disebut sebagai magnet permanen. Bangsa yang pertama kali memanfaatkan magnet adalah Tiongkok dengan cara menggunakan magnet sebagai penunjuk arah atau kompas.[2] Medan magnet merupakan besaran vektor yang memiliki satuan Tesla. Sifat-sifat medan magnet yang berada di sekitar suatu magnet yaitu arah medan magnet sama dengan arah garis gaya magnet dan besar medan magnet sebanding dengan kerapatan garis gaya magnet.[3] Magnetic flux merupakan banyaknya garis tak terlihat dari gaya magnet yang mengelilingi suatu magnet. Kekuatan suatu medan magnet ditentukan oleh kepadatan medan flux atau jumlah garis per cm². Apabila garis-garis dari gaya magnet yang ditimbulkan banyak, maka hal tersebut dapat menentukan kekuatan suatu medan magnet.[4]

Pada magnet, ada dua kutub yang berlawanan arah, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Apabila suatu magnet dipotong-potong menjadi kecil, maka kutub utara dan kutub selatan akan tetap ada. Adanya kesesuaian dengan kutub utara geografi bumi, sehingga diberikan nama kutub yang mana kutub selatan mengarah ke kutub selatan geografi bumi sedangkan kutub utara mengarah ke kutub utara geografi bumi. Sifat-sifat magnet antara lain:[3]

1. Tidak semua benda dapat ditarik oleh magnet, sehingga magnet hanya bisa menarik benda-benda tertentu yang ada di sekitarnya.

2. Magnet memiliki gaya magnet yang sifatnya dapat menembus benda, yang apabila gaya magnet ini besar maka gaya magnet dapat menembus benda yang tebal.

3. Apabila ada dua magnet yang memiliki kutub berbeda, dan saling didekatkan maka mereka akan saling tarik menarik.

4. Apabila kutub yang sejenis saling didekatkan satu sama lain maka mereka akan terjadi tolak-menolak

5. Medan magnet akan membentuk gaya magnet, yang apabila sebuah benda didekatkan dengan magnet maka gaya magnet yang ditimbulkan magnetnya akan semakin besar dan sebaliknya.

6. Jika suatu magnet terus menerus jatuh dan terbakar, maka Sifat kemagnetan dapat berkurang dan bahkan hilang.

Berikut siifat-sifat medan magnet berdasarkan atomisnya, yaitu:[5]

1. Bahan Ferromagnetik

Bahan ferromagnetik dapat menimbulkan induksi yang besar, dan bahan ferromagnetik ini sangat mudah dipengaruhi medan magnet. Karena bahan ferromagnetik memiliki resultan medan magnet yang atomisnya besar. Elektron-elektron yang ada pada bahan ferromagnetik akan menimbulkan medan magnet atomis jika diberi medan magnet luar. Bahan ini mudah dibuat magnet permanen.[6]

2. Bahan Paramagnetik

Bahan paramagnetik tidak dapat dibuat magnet permanen karena bahan ini dipengaruhi oleh medan magnet luar. Sebagian kecil bahan akan melawan jika diberi medan magnet luar. Bahan paramagnetik dapat menimbulkan induksi yang besar pada suatu medan magnet, tetapi induksinya lebih kecil daripada bahan ferromagnetik.[7]

3. Bahan Diamagnetik

Bahan diamagnetik bersifat melawan kemagnetan dari luar sehingga sulit dipengaruhi medan magnet luar. Bahan diamagnetik akan menimbulkan induksi magnet yang kecil jika bahan diamagnetik dimasukkan ke dalam medan magnet ini diberi medan magnet.[7]

Magnet tetap

[sunting | sunting sumber]

Magnet tetap merupakan magnet yang sifat kemagnetannya tetap ada kecuali terkena gangguan luar yang cukup besar misalnya pemanasan dengan suhu yang tinggi atau pemukulan yang cukup keras.[8]

Magnet tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik).

Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:

  • Magnet neodimium: Merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet neodymium (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo), merupakan sejenis magnet tanah jarang, terbuat dari campuran logam neodymium.
  • Magnet Samarium-Cobalt: Salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka, merupakan magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan samarium dan kobalt.
  • Magnet Keramik
  • Plastic Magnets
  • Magnet Alnico

Magnet tidak tetap

[sunting | sunting sumber]

Magnet tidak tetap merupakan magnet yang hanya muncul ketika diberi pengaruh dari luar. Jika pengaruh yang diberikan pada magnet, maka sifat magneticnya akan hilang. Misalnya suatu paku yang dililit kawat kemudian diberi aliran listrik, maka paku tersebut akan memiliki sifat kemagnetan. Namun, apabila paku tersebut tidak dialiri arus listrik, maka sifat kemagnetannya akan hilang.[9]

Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh-contoh magnet tidak tetap adalah:

Magnet buatan

[sunting | sunting sumber]
Contoh magnet buatan

Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet buatan antara lain:

Pembuatan

[sunting | sunting sumber]

Jika sebuah gulungan kawat dialiri arus listrik maka gulungan tersebut akan menjadi magnet yang membentuk elektromagnet. Namun, apabila arus listrik tersebut ditiadakan maka sifat kemagnetannya akan hilang.[10] Untuk meningkatkan medan magnet, maka bahan ferromagnetic seperti baja harus dililit dengan kumparan. Hal tersebut dapat menimbulkan terjadinya peningkatan medan magnet pada suatu kumparan. Dari seluruh kekuatan magnet kemudian diukur dengan momen magnetik. Dalam suatu material, total fluks magnetik yang dihasilkan oleh kekuatan lokal magnet diukur dengan magnetisasinya.

Cara membuat magnet antara lain:

  • Digosok dengan magnet lain secara searah.
  • Induksi magnet.
  • Magnet diletakkan pada solenoida (kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik searah (DC).

Besi merupakan bahan yang biasa dijadikan sebagai magnet, yang mana besi lebih mudah untuk dijadikan magnet daripada baja. Namun, sifat kemagnetan yang ada pada besi lebih mudah hilang daripada baja, sehingga besi lebih sering digunakan sebagai bahan untuk membuat elektromagnet.

Menghilangkan sifat magnetisme

[sunting | sunting sumber]

Untuk dapat menghilangkan sifat kemagnetan, maka dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

  • Dibakar atau dipanaskan hingga suhu curie
  • Dibanting-banting
  • Dipukul-pukul
  • Magnet diletakkan pada solenoida (kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

Satuan dan Perhitungan

[sunting | sunting sumber]

Untuk sebagian besar aplikasi teknik, satuan MKS (rasionalisasi) atau SI (Système International) umumnya digunakan. Dua set satuan lainnya, Gaussian dan CGS-EMU, sama untuk sifat magnetik dan umumnya digunakan dalam fisika.Templat:Kutipan diperlukan

Dalam semua satuan, akan lebih mudah untuk menggunakan dua jenis medan magnet, B dan H, serta magnetisasi M, yang didefinisikan sebagai momen magnetik per satuan volume.

  1. Medan induksi magnetik B diberikan dalam satuan SI tesla (T). B adalah medan magnet yang variasi waktunya menghasilkan, berdasarkan Hukum Faraday, medan listrik yang bersirkulasi (yang dijual oleh perusahaan listrik). B juga menghasilkan gaya defleksi pada partikel bermuatan yang bergerak (seperti pada tabung TV). Tesla setara dengan fluks magnet (dalam weber) per satuan luas (dalam meter persegi), sehingga menjadikan B satuan kerapatan fluks. Dalam CGS, satuan B adalah gauss (G). Satu Tesla sama dengan 104 G.
  2. Medan magnet H diberikan dalam satuan SI ampere-lilitan per meter (A-lilitan/m). Lilitan muncul karena ketika H dihasilkan oleh kawat berarus, nilainya sebanding dengan jumlah lilitan kawat tersebut. Dalam CGS, satuan H adalah oersted (Oe). Satu A-lilitan/m sama dengan 4π×10−3 Oe. # Magnetisasi M diberikan dalam satuan SI ampere per meter (A/m). Dalam CGS, satuan M adalah oersted (Oe). Satu A/m sama dengan 10−3 emu/cm3. Magnet permanen yang baik dapat memiliki magnetisasi sebesar satu juta ampere per meter.
  3. Dalam satuan SI, hubungan B = μ0(H + M) berlaku, dengan μ0 adalah permeabilitas ruang, yang sama dengan 4π×10−7 T•m/A. Dalam CGS, ditulis sebagai B = H + 4πM. (Pendekatan kutub menghasilkan μ0H dalam satuan SI. Suku μ0M dalam SI kemudian harus melengkapi μ0H ini untuk menghasilkan medan yang tepat di dalam B, magnet tersebut. Medan ini akan sesuai dengan medan B yang dihitung menggunakan arus Ampèrian).

Bahan yang bukan magnet permanen biasanya memenuhi hubungan M = χH dalam SI, dengan χ adalah suseptibilitas magnetik (tanpa dimensi). Kebanyakan bahan nonmagnetik memiliki χ yang relatif kecil (sekitar sepersejuta), tetapi magnet lunak dapat memiliki χ sekitar ratusan atau ribuan. Untuk material yang memenuhi M = χH, kita juga dapat menulis B = μ0(1 + χ)H = μ0μrH = μH, di mana μr = 1 + χ adalah permeabilitas relatif (tanpa dimensi) dan μ =μ0μr adalah permeabilitas magnetik. Baik magnet keras maupun lunak memiliki perilaku yang lebih kompleks dan bergantung pada sejarah, yang dijelaskan oleh apa yang disebut loop histeresis, yang menghasilkan B vs. H atau M vs. H. Dalam CGS, M= χH, tetapi χSI= 4πχCGS, dan μ= μr.

Perhatian: sebagian karena tidak cukupnya simbol Romawi dan Yunani, tidak ada simbol yang disepakati bersama untuk kekuatan kutub magnet dan momen magnet. Simbol m telah digunakan untuk kekuatan kutub (satuan A•m, di mana di sini m tegak lurus untuk meter) dan untuk momen magnet (satuan A•m2). Simbol μ telah digunakan dalam beberapa teks untuk permeabilitas magnetik dan dalam teks lain untuk momen magnetik. Kita akan menggunakan μ untuk permeabilitas magnetik dan m untuk momen magnetik. Untuk kekuatan kutub, kita akan menggunakan qm. Untuk magnet batang berpenampang A dengan magnetisasi seragam M di sepanjang sumbunya, kekuatan kutub diberikan oleh qm = MA, sehingga M dapat dianggap sebagai kekuatan kutub per satuan luas.

Medan magnet

[sunting | sunting sumber]
Garis medan magnet silinder dengan berbagai rasio aspek

Jauh dari sebuah magnet, medan magnet yang dihasilkan oleh magnet tersebut hampir selalu digambarkan (dengan perkiraan yang baik) oleh medan dipol yang dicirikan oleh momen magnetik totalnya. Hal ini berlaku terlepas dari bentuk magnet, selama momen magnetnya bukan nol. Salah satu karakteristik medan dipol adalah kekuatan medan berkurang secara terbalik dengan pangkat tiga jarak dari pusat magnet.

Semakin dekat dengan magnet, medan magnet menjadi lebih rumit dan lebih bergantung pada bentuk detail dan magnetisasi magnet. Secara formal, medan tersebut dapat dinyatakan sebagai ekspansi multipol: Medan dipol, ditambah medan kuadrupol, ditambah medan oktupol, dst.

Pada jarak dekat, banyak medan yang berbeda dimungkinkan. Misalnya, untuk magnet batang panjang dan tipis dengan kutub utaranya

Lihat pula

[sunting | sunting sumber]

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ↑ "Arti kata batu semberani". Badan Pengembangan dan Pembinaan Bahasa, Kemendikbud. KBBI Daring. Diakses tanggal 19 September 2022.
  2. 1 2 Siswanto, Susantini, dan Jatmiko 2018, hlm. 33-34.
  3. 1 2 Siswanto, Susantini, dan Jatmiko 2018, hlm. 34-35.
  4. ↑ Setiyo, Muji (2017). Listrik & Elektronika Dasar Otomotif (Basic Automotive Electricity & Electronics). Magelang: UNIMMA Press. hlm. 96. ISBN 978-602-51079-0-0. Pemeliharaan CS1: Status URL (link)
  5. ↑ Soebyakto 2017, hlm. 40.
  6. ↑ Soebyakto 2017, hlm. 40-41.
  7. 1 2 Soebyakto 2017, hlm. 41.
  8. ↑ Abdullah 2017, hlm. 282.
  9. ↑ Abdullah 2017, hlm. 283.
  10. ↑ Fundamentals of Magnetism & Magnetic Materials

Daftar pustaka

[sunting | sunting sumber]
  1. Abdullah, M. (2017). Fisika Dasar II. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2021-01-28. Diakses tanggal 2021-01-28.
  2. Siswanto, J., Susantini, E., dan Jatmiko, B. (2018). Fisika Dasar, Seri: Listrik Arus Searah dan Kemagnetan. Semarang: UPGRIS Press. ISBN 978-602-5784-14-9. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Status URL (link)
  3. Soebyakto (2017). Fisika Terapan 2 (PDF). Tegal: Badan Penerbit Universitas Pancasakti Tegal. ISBN 978-602-73169-4-2. Pemeliharaan CS1: Ref menduplikasi bawaan (link) Pemeliharaan CS1: Status URL (link)

Pranala luar

[sunting | sunting sumber]
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnet&oldid=28469849"