BAB 12 KEMAGNETAN IPA Terpadu SMP/MTS Kelas 3 KEMAGNETAN Pernahkah kamu menggunakan kompas? Kompas memiliki magnet berbentuk jarum. Jarum tersebut berfungsi sebagai penunjuk arah utara dan selatan. Tahukah kamu mengapa jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan? Adakah alat-alat lain yang menggunakan magnet? GAMBAR KUTUB BUMI A. PENGGOLONGAN BENDA BERDASARKAN SIFAT KEMAGNETANNYA Magnet adalah suatu benda yang dapat menarik benda-benda yang terbuat dari besi, baja, dan logamlogam tertentu. Magnet yang pertama ditemukan berupa batuan. Ditemukan di Magnesia, Yunani. Sifat kemagnetan benda-benda sekitar dikelompokkan menjadi 3, yaitu: 1. Feromagnetik 2. Paramagnetik 3. diamagnetik Lanjutan... 1. Feromagnetik Benda-benda yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet, misalnya besi, baja, dan nikel. 2. Paramagnetik Benda-benda yang ditarik dengan lemah oleh magnet, misalnya platina dan alumunium. 3. Diamagnetik Benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet, misalnya kayu dan bismut. Lanjutan... Magnet memiliki sifat-sifat antara lain: 1. dapat menarik benda logam tertentu, 2. memiliki dua kutub magnet, 3. gaya tarik magnet terbesar terletak pada kedua kutubnya, 4. selalu menunjuk arah utara dan selatan, 5. kutub-kutub magnet yang berlainan jenis tari menarik, 6. kutub-kutub magnet sejenis tolak-menolak Sifat kemagnetan suatu benda dapat dihilangkan dengan cara dibakar, dipukul-pukul, dan tidak lagi dialiri listrik (atau dialiri arus bolak-balik). B. MEMBUAT MAGNET Berdasarkan asalnya, magnet ada dua macam yaitu magnet alam (dari alam) dan magnet buatan. Cara 1. 2. 3. membuat magnet yaitu, Cara menggosok Dialiri arus listrik Induksi magnetik Membuat sifat magnet pada prinsipnya adalah mengatur posisi magnet-magnet bagian (magnet elementer) dari bahan yang akan dijadikan magnet (misalnya, paku baja). Lanjutan... Ujung paku baja yang pertama kali digosok dengan magnet batang akan membentuk kutub magnet yang sejenis dengan kutub magnet batang yang digunakan untuk menggosok. Gambar cara membuat magnet dengan digosok. Sumber: mafia.mafiaol.com C. TEORI KEMAGNETAN BUMI Jarum kompas selalu menunjuk ke arah utara dan selatan karena tertarik oleh kutub selatan dan kutub utara magnet bumi. Kutub utara kompas tertarik oleh kutub selatan magnet bumi yang berada disekitar kutub utara bumi. Kutub selatan kompas tertarik oleh kutub utara magnet bumi yang terdapat disekitar kutub selatan bumi. Lanjutan... Kutub utara dan kutub selatan magnet bumi tidak berhimpit dengan kutub utara dan kutub selatan bumi. Hal tersebut menyebabkan kutub utara dan kutub selatan magnet jarum kompas tidak menunjukkan arah utara dan selatan geografis, sehingga pada kompas terbentuk sebuah sudut deklinasi. Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh kutub utara-selatan jarum kompas terhadap arah uatam dan selatan geografis. Lanjutan... Pola garis-garis gaya magnetik yang dibentuk oleh kemagnetan bumi. Sumber: http://2.bp.blogspot.com/-9sXCLJi3oSM/Ubs-Puld0rI/AAAAAAAAACM/f5LMGa_EgfY/s1600/28_03_Earth_magnetic_field.jpg Lanjutan... Di daerah yang tepat di atas garis khatulistiwa, posisi jarum kompas dalam keadaan seimbang. Namun, bila kompas dibawa ke daerah kutub bumi, posisi jarum kompas akan condong ke atas atau ke bawah. Ketika dibawa mendekati kutub utara bumi, kutub utara jarum kompas akan condong ke bawah karena tertarik kutub selatan magnet bumi. Begitu pula sebaliknya. Kemiringan jarum kompas tersebut membentuk sudut inklinasi. Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap permukaan bumi. Lanjutan... Gambar sudut deklinasi beserta deskripsinya Gambar sudut inklinasi beserta deskripsinya Sumber: http://image.slidesharecdn.com/3kemagnetanbumi-140303220932-phpapp01/95/3-kemagnetan-bumi-2-638.jpg?cb=1393906281 Lanjutan... Gambar garis-garis gaya magnet Semakin rapat garis-garis gaya magnet maka semakin kuat medan magnetnya. Bagian kutub adalah bagian yang memiliki medan magnet terkuat. Sumber: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/id/6/66/Medanmagnet1.jpg D. MEDAN MAGNETIK Besi dapat tertarik oleh magnet karena adanya gaya magnetik. Selama besi tersebut dapat tertarik oleh magnet berarti besi masih berada dalam medan magnetik. Medan magnetik adalah daerah di sekitar magnet dimana benda dipengaruhi oleh gaya magnetik. Luasnya medan magnetik membentuk pola, yang dapat dibuktikan dengan percobaan serbuk besi dan magnet. Lanjutan... A Gambar interaksi antar kutub magnet senama dan berlainan Sumber: http://4.bp.blogspot.com/-mP9nt6lVjYo/UBH1WvpUuXI/AAAAAAAAAYc/qqLj8nsHafw/s1600/gbr3.jpg E. MEDAN MAGNETIK DI SEKITAR KAWAT BERARUS LISTRIK Perobaan Hans Christian Oersted (1777- 1851) • Perubahan penyimpangan kutub magnet di sekitar kawat bersama Sumber: http://1.bp.blogspot.com/-qGdBkbPV_Lk/UPdjQTOvYlI/AAAAAAAAAqI/OKX4Fxov-7U/s1600/bn.jpg Lanjutan... Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar menghasilkan medan magnetik. Pada saat arus listrik diperbesar, maka kutub jarum magnet menyimpang lebih jauh, artinya medan magnet yang ditimbulkan semakin besar. Arah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Lanjutan... Kaidah Tangan Kanan Arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I). Arah keempat jari menunjukkan arah medan magnetik (B). Kaidah ini juga dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik. Sumber: http://4.bp.blogspot.com/-l0cZijmhAjY/Uo9Nt986XQI/AAAAAAAATFw/1tdJG4u_9MI/s1600/medan_magnet.png Lanjutan... Cara menentukan letak kutub utara dan kutub selatan yang terbentuk pada kumparan: 1. Perhatikan arah arus listik pada kumparan. 6. Kutub utara magnet ditunjukkan oleh arah ibu jari. 2. Tentukan ujung kumparan yang pertama mendapat arus listrik. 5. Bila kawat berada di depan inti besi, telapak tangan menghadap kedepan, lalu genggam. 3. Kemudian, gengamlah ujung kumparan tersebut. 4. Cara menggenggam, posisi jari tangan kanan sesuai dgn letak kawat pd besi. F. ELEKTROMAGNET Elektromagnet adalah magnet yang terjadi karena aliran listrik pada kumparan berinti besi. Elektromagnet memiliki beberapa kelebihan dibanding magnet permanen, yaitu 1. Sifat kemagnetan dapat diperbesar dengan cara memperbanyak jumlah lilitan atau memperbesar arus listrik. Lanjutan... • 2. Sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara memutus arus listrik, dan dapat ditimbulkan kembali dengan cara menyambung arus listrik. 3. Kutub-kutub magnet dapat ditukar dengan cara mengubah arah arus listrik. Peralatan sehari-hari yang berprinsip pada elektromagnet antara lain, telepon, bel listrik, alat ukur listrik, dan alat pengankat besi. G. GAYA LORENTZ Gaya Lorentz terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik berada di dalam meda magnetik. Besar gaya lorentz bergantung pada, besar medan magnetik, panjang penghantar, besar arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar. Besar gaya lorentz dapat ditentukan dengan rumus, Dengan, F = B x I x L F = gaya Lorentz (newton/N) B = kuat medan magnet (tesla/T) I = kuat arus listrik (ampere/A) L = panjang kawat penghantar (meter/m) Lanjutan... Arah gaya lorenzt dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Jika ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I) dan jari telujuk menunjukkan arah medan magnetik (B), maka jari tengah menunjukkam arah gaya Lorentz (F). Peralatan dalam kehidupan sehari-hari yang memanfaatkan gaya Lorentz antara lain, bor, listrik, blender. Jadi, kamu sudah tahu ya mengapa jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan.
