BELAJAR DENGAN MUDAH TENTANG MATERI MEDAN MAGNET PADA FISIKA

A. BAHAN MAGNET
Berdasarkan kemagnetannya, bahan-bahan di alam dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1. Bahan ferromagnetik, merupakan bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dan dapat dimagnetkan. Misalnya: besi, baja, dan nikel.

2. Bahan paramegnetik, merupakan bahan yang mengalami tarikan lemah dari magnet dan tidak dapat dimagnetkan. Misalnya: aluminium dan platina.

3. Bahan diamagnetik, merupakan bahan yang mengalami tolakan lemah dari magnet dan tidak dapat dimagnetkan. Misalnya: seng, bismuth, dan semua bahan non-logam.

B. KUTUB MAGNET
Kutub magnet adalah ujung-ujung magnet yang mempunyai gaya tarik atau gaya tolak terbesar.

Magnet mempunyai dua kutub, yaitu:
1. Kutub utara, merupakan kutub yang arahnya menghadap ke utara.
2. Kutub selatan, merupakan kutub yang arahnya menghadap ke selatan.

Sifat-sifat kutub magnet:

C. MEMBUAT MAGNET
a. Dengan Cara Menggosok
Suatu bahan dapat dibuat menjadi magnet dengan jalan menggosokkan sebatang magnet tetap secara berulang-ulang pada bahan tersebut. Sifat kemagnetan bahan memiliki kutub yang berlawanan dengan magnet penggosoknya.

b. Dengan Cara Mengalirkan Arus Listrik
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).

c. Dengan Cara Induksi
Suatu bahan yang didekatkan pada magnet maka sifat kemagnetan magnet ikut berpindah ke bahan tersebut, namun sifat kemagnetan bahan akan hilang ketika magnet dijauhkan dari bahan.

D. GEJALA MEDAN MAGNET
Medan magnetik adalah suatu ruang disekitar magnet yang masih berada dalam pengaruh gaya magnet. Jika suatu magnet diletakkan dalam ruang tersebut, maka magnet akan mendapat pengaruh gaya magnetik.

Medan magnetik dilukiskan dengan garis-garis gaya magnetik. Banyaknya garis-garis gaya magnetik disebut fluks magnetik. Garis-garis gaya magnetik selalu bekerja dari kutub utara ke kutub selatan magnet.

a. Medan Magnetik di sekitar Kawat berarus Listrik
Medan magnetik di sekitar kawat bearus listrik, berbentuk lingkaran-lingkaran.

Arah medan magnetik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan, yaitu ibu jari tangan ditegakkan, sedangkan keempat jari lainnya dilengkungkan. Bila arah arus listrik menuju ke ujung ibu jari, maka arah medan magnetik ditunjukkan oleh arah lengkungan keempat jari lainnya.

Besarnya medan magnetik yang ditimbulkan oleh kawat berarus listrik sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir dan berbanding terbalik dengan jaraknya.

b. Medan Magnetik oleh Kumparan Bearus Listrik
Kumparan yang dialiri arus listrik dapat bersifat seperti magnet batang dimana medan magnetik yang ditimbulkan oleh lilitan yang satu diperkuat oleh lilitan lain.

Kutub utara dan kutub selatan kumparan dapat ditentukan dengan kaidah genggaman tangan, yaitu bila arah arus searah dengan keempat jari yang menggenggam, maka ujung kumparan yang searah dengan ibu jari menunjukkan kutub utara. Arah medan magnetiknya sama dengan arah medan magnetik batang, yaitu dari kutub utara ke kutub selatan.

Jika ke dalam kumparan dimasukkan inti besi lunak, maka pengaruh kemagnetannya semakin besar. Kumparan dengan inti besi lunak ini dinamakan elektromagnetik atau magnet listrik.

Besarnya medan magnet dari elektromagnet ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu:

Kuat arus listrik yang mengalir, semakin besar kuat arusnya, semakin besar pula medan magnetiknya.
Jumlah lilitan, semakin banyak lilitannya, semakin besar pula medan magnetiknya.
Bahan ini yang dimasukkan.

Beberapa alat listrik yang memanfaatkan kerja elektromagnetik adalah bel listrik, telepon, dan relay jarak jauh.

E. GAYA LORENTZ
Gaya lorentz adalah gaya yang dialami oleh penghantar berarus listrik yang berada di dalam medan magnetik.

Pemanfaatan gaya Lorentz pada alat listrik adalah motor listrik dan alat ukur listrik.

a. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya gaya Lorentz

Kuat arus listrik yang mengalir, semakin besar kuat arus listrik, semakin besar gaya Lorentznya.
Panjang penghantar, semakin panjang penghantar, semakin besar pula gaya Lorentz yang dialami penghantar.
Kuat medan magnetik, semakin kuat medan magnetik, semakin besar gaya Lorentz.

b. Arah gaya Lorentz
Arah gaya Lorentz yang dialami suatu penghantar bergantung pada arah arus listrik dan arah medan magnetik penghantar tersebut.

Untuk menentukan arah gaya Lorentz dapat digunakan aturan putaran sekrup. Bila sekrup diputar melalui sudut terkecil dari arah arus listrik I ke arah medan magnetik B, maka arah gerak majunya sekrup sama dengan arah gerak gaya Lorentz F. Arah gaya Lorentz F selalu tegak lurus dengan arus listrik I dan arah medan magnetik B.

F. INDUKSI ELEKTROMEGNETIK
Induksi elektromagnetik terjadi apabila magnet dikeluarkan/dimasukkan dalam kumparan atau dijauh/didekatkan pada kumparan.

GGL induksi terjadi karena adanya perubahan garis-garis gaya magnet yang terkurung dalam kumparan.

Besarnya GGL induksi bergantung pada:

Kecepatan gerak relatif magnet terhadap kumparan, semakin cepat gerak magnet, semakin besar GGL induksi yang terjadi.
Jumlah lilitan kumparan, semakin banyak jumlah lilitan, semakin besar GGL induksi yang terjadi.
Kekuatan magnet, semakin kuat kemagnetannya, semakin besar pula GGL induksi yang ditimbulkan.

a. Dinamo

Dinamo atau generator adalah suatu alat yang dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik.

Bila kumparan dinamo diputar dalam medan magnetik, maka pada ujung-ujung kumparan timbul GGL induksi. Jika dinamo dihubungkan dengan lampu melalui sebuah kawat penghantar, maka lampu akan menyala karena ada arus yang mengalir melalui kawat penghantar tersebut.

b. Transformator

Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan arus bolak-balik menjadi lebih rendah atau lebih tinggi. Alat ini terdiri atas kumparan primer, kumparan sekunder, dan inti besi lunak.

Ada dua jenis transformator, yaitu:

1. Transformator step-up, yaitu transformator yang digunakan untuk menaikkan tegangan listrik bolak-balik. Transformator ini memiliki jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekundernya.

2. Transformator step-down, yaitu transformator yang digunakan untuk menurunkan tegangan listrik bolak-balik. Transformator ini memilki jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekundernya.

Hubungan antara tegangan primer dan tegangan sekunder untuk transformator dapat dirumuskan sebagai berikut: