kemagnetan

KEMAGNETAN

KOMPETENSI DASAR

Mendiskripsikan gejala kemagnetan dan pemanfaatannya dalam teknologi

URAIAN MATERI

A.SIFAT KUTUB MAGNET

    Indikator: -Menunjukan sifat kutub magnet.

          

            Tidak selamanya dua batang magnet didekatkan akan tarik menarik, tetapi bisa saja saling tolak menolak. Magnet memiliki dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan, jika kutub yang sejenis didekatkan maka akan terjadi tolak menolak dan sebaliknya jika kutub yang tidak sejenis didekatkan maka akan terjadi tarik menarik.Misalkan kutub utara magnet didekatkan dengan kutub utara magnet maka akan terjadi tolak menolak akan tetapi jika kutub utara didekatkan dengan kutub selatan magnet maka akan terjadi tarik menarik.

            Untuk mengidentifikasi jenis kutub pada sebatang magnet, maka kita bisa menggunakan suatu cara sederhana yaitu dengan menggantung magnet tersebut dengan seutas benang sehingga bisa bergerak bebas.

             Jika sebatang magnet dibiarkan bergerak bebas maka akan selalu mengarah kearah utara dan selatan bumi. Kutub magnet yang mengarah ke arah selatan bumi merupakan kutub utara megnet dan kutub yang mengarah ke arah utara bumi merupakan kutub selatan magnet.

B. CARA MEMBUAT MAGNET

     Indikator: Mendemonstrasikan cara membuat magnet dan cara menghilangkan sifat  

                      kemagnetan

   

             Ada 3 cara menjadikan sebuah benda yang bukan magnet menjadi bersifat seperti magnet, yaitu :

1. Cara Menggosok

Apabila sebatang baja atau besi digosok dengan magnet permanen maka               besi atau baja tersebut akan bersifat seperti magnet. Menggosok magnet pada baja atau besi harus dalam satu arah dan berulang-ulang

2. Cara Induksi.

Apabila sebatang besi atau baja didekatkan dengan magnet permanen maka  besi atau baja tersebut akan bersifat seperti magnet.

      3.   Cara Elektromagnetik            

            Sebatang besi atau baja yang dilit dengan kawat nikelin kemudian dialiri arus listrik maka besi atau baja tersebut akan bersifat magnet, dan jika arus listrik diputus maka sifat kemagnetan dari bahan tersebut akan hilang.

Teori Magnet Elementer

        Dengan teori magnet elementer bisa dijelaskan banyak hal seputar gaya kemagnetan. Teori ini menyatakan bahwa magnet maupun benda yang tidak bersifat magnet sebenarnya tersusun atas magnet-magnet elementer. Perbedaannya, magnet memiliki susunan magnet-magnet elementer yang teratur sedangkan bukan magnet memiliki susunan yang tidak teratur. Perhatikan gambar berikut

   

                Magnet                                                                     Bukan Magnet

            Apabila sebatang magnet dipotong ditengah-tengahnya maka kedua potongan tersebut masing-masing tetap memiliki dua kutub yakni kutub utara dan selatan, bukan sepotong kutub utara dan potongan yang satu lagi kutub selatan. Begitupula jika magnet tersebut dipotong terus maka tiap potongannya tetap memiliki dua kutub.

C. KEMAGNETAN BUMI

     Indikator : Memaparkan teori kemagnetan bumi.

              

            Jarum kompas yang terbuat dari magnet selalu mengarah ke arah utara dan selatan bumi, hal ini disebabkan karena bumi memiliki magnet. Kutub utara magnet bumi terletak di dekat kutub selatan bumi sedangkan kutub selatan magnet bumi terletak di dekat kutub utara bumi. Letak kutub magnet bumi yang tidak tepat di kutub utara dan selatan bumi menyebabkan arah jarum kompas menyimpang sedikit dari arah utara selatan bumi. Sudut penyimpangan arah jarum kompas dengan arah utara selatan bumi ini disebut dengan sudut deklinasi. Besar sudut deklinasi di setiap tempat di permukaan bumi berbeda-beda dan berubah-ubah dari tahun ke tahun.

            Karena bumi berbentuk bulat, medan magnet yang terbentuk oleh kemagnetan bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi. Hal ini mengakibatkan jarum kompas yang mengarah ke arah utara selatan bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi(miring) karena mengikuti arah medan magnet bumi. Sudut yang dibentuk oleh arah jarum kompas dengan garis horisontal disebut sudut inklinasi. Besar sudut inklinasi di daerah katulistiwa adalah 0 dan sudut inklinasi di kutub utara maupun kutub selatan sebesar 90⁰.

        

Sudut Deklinasi                                              Sudut Inklinasi

D. MEDAN MAGNET

     Indikator : Menjelaskan medan magnet secara kualitatif.

            Ruang disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut medan magnet. Medan magnet digambarkan sebagai garis-garis gaya magnet. Arah garis-garis gaya magnet yaitu keluar dari kutub utara masuk ke kutub selatan.

E. ELEKTROMAGNETIK

    Indikator : Menjelaskan cara kerja elektromagnetik dan penerapannya dalam beberapa

                      Produk teknologi.

            Hans Cristian Orsted melakukan suatu percobaan dengan mengalirkan arus listrik melalui suatu kawat penghantar dan disekitar kawat penghantar tersebut diletakan kompas, ternyata arah jarum kompas menyimpang. Dari kejadian ini dia menyimpulkan bahwa disekitar kawat yang berarus listrik terdapat medan magnet. Besar kecilnya penyimpangan jarrum kompas tergantung pada besar kecilnya medan magnet yang timbul dari kawat yang berarus listrik, semakin bersar medan magnet maka makin besar pula penyimpangan jarum kompas begitu pula sebaliknya makin kecil medan magnet maka makin kecil pula penyimpangan jarum kompas.

            Besar medan magnet disekitar kawat berarus listrik dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu :

1.      Besar arus listrik yang mengalir

2.      Jarak terhadap kawat yang berarus listrik

Bentuk garis gaya magnet dari suatu kawat lurus yang berarus listrik, berupa lingkaran yang tidak berpotongan satu sama lain dan semua berpusat pada kawat. Untuk menentukan arah medan magnet pada kawat, digunakan dua cara yaitu :

1.Kaidah tangan kanan

Seakan-akan kita memegang kawat tersebut, ibu jari searah dengan arah arus listrik dan keempat jari yang lain menunjukan arah medan magnet disekitar kawat yang berbentuk lingkaran yang mengitari kawat.

            2.Aturan sekrup putar kanan

Arah putaran sekrup menunjukan arah medan magnet, dan arah maju         mundurnya sekrup menunjukan arah arus listrik.

           

Medan magnet merupakan besaran vector, sehingga selain memiliki besar juga memiliki arah tertentu. Untuk kawat lurus yang berarus listrik, arah medan magnetnya merupakan garis singgung lingkaran yang berpusat pada kawat itu.

Penggunaan Prinsip Kerja Elektromagnetik

a.Magnet Pengangkat

Magnet pengangkat digunakan untuk mengangkat benda-benda rongsokan yang terbuat  dari besi. Pada prinsipnya magnet pengangkat terdiri dari kawat penghantar yang dililitkan pada besi lunak, jika kawat dialiri arus listrik maka inti besi menjadi magnet dan menarik benda-benda yang hendak diangkat, jika sudah dipindahkan maka arus listrik diputus maka inti besi tidak memiliki sifat magnet lagi dan benda-benda dilepaskan kembali.

b.Bel Listrik

            Prrinsip kerja bel listrik yaitu jika saklar ditekan arus mengalir melalui kumparan (solenoid)  dan M menjadi kemudian menarik sauh S (besi lunak) sehingga pemukul P memukul bel B . Tertariknya sauh S menyebabkan hunungan arus I terputus sehingga arus brhenti mengalir. Arus yang berhenti mengalir akan menghilangkan kemagnetan M. Karena kemagnetan M hilang, pemukul P kembali ke posisi semula dan kontak I tersambung lagi (M) menjadi magnet dan menarik pemukul P sehingga memukul bel B, demikian seterusnya.

c. Relai Magnet

            Relai magnet adalah alat yang digunakan untuk menyambung dan memutus arus listrik yang berarus besar sehingga tidak membahayakan orang yang menyalakannya. Prinsip kerja relai magnet yaitu pada waktu saklar Sk dihubungkan, akan menyebabkan arus mengalir melalui solenoid sehingga besi lunak M menjadi magnet. M kemudian menarik sauh S dan menyebabkan K₁ ke K₂kemudian ke motor listrik