Bahan Listrik - E-Learning STTH Medan
advertisement
Bahan Listrik Bahan Magnet Sejarah Magnet Kata “magnet” berasal dari bahasa yunani magnitis lithos yang berarti batu magnesia. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Sejarah Magnet • 1600 : Dr. William Gilbert menerbitkan eksperimen awal yang sistematis tentang magnetisme dengan judul "De Magnete". • 1819 : Oerstead menemukan hubungan antara magnet and listrik dari percobaan sebuah kawat yang dialiri arus akan membelokkan jarum kompas • 1825 : Sturgeon menemukan elektromagnet. • 1880 : Warburg menemukan siklus histeresis besi. Sejarah Magnet • 1895 : Curie mengeluarkan Hukum Curie tentang temperatur kerja magnet. • 1905 : Langevin mengemukakan teori diamagnetisme and paramagnetisme. • 1906 : Weiss mengemukakan teori ferromagnet. • 1920an : Fisika magnet berkembang sampai pada putaran elektron (electron spin) yang mengawali mekanika kuantum Medan Magnet Gerak mengorbit dan gerak spin elektron dalam atom menimbulkan medan magnet. Kombinasi kedua medan magnet bisa saling menguatkan atau saling melemahkan dan menghasilkan medan magnet atom Contoh Bahan Magnet • Lodestone: Adalah magnet permanen pertama yang ditemukan, mengandung oksida alami Fe3O4. Medan magnet yang dihasilkannya rendah tetapi ketahanan terhadap demagnetisasi cukup tinggi. Contoh Bahan Magnet • Magnet Baja Carbon: Ditemukan sejak abad ke-18. Baja ini dicampur dengan tungsten dan atau chromium. Memiliki saturasi magnet yang tinggi, jauh diatas Lodestone, namun harus dibuat dalam bentuk batangan untuk menghindari demagnetisasi Contoh Bahan Magnet • Magnet Alnico (alloy yang dibentuk dari Al, Ni dan Co) Ditemukan pada tahun 1930an, alnico adalah magnet permanen modern yang pertama. Dengan temperatur Curie yang tinggi (~850°C), magnet ini masih digunakan secara luas sampai saat ini Contoh Bahan Magnet • Magnet Cobalt Platinum : Ditemukan tahun 1950an. Sifatsifatnya diatas Alnico dan tahan korosi sehingga banyak digunakan untuk keperluan medis. Namun harganya mahal. Contoh Bahan Magnet • Magnet Ferit Keras : (BaFe12O19 atau SrFe12O19) Banyak digunakan untuk keperluan komersil. Produksi energinya rendah. Mudah didapatkan sehingga harganya murah dan dapat digunakan untuk bentuk-bentuk magnet yang kompleks. Contoh Bahan Magnet • Samarium Cobalt: Alloy kombinasi antara cobalt, besi dan sedikit bahan lain, kebanyakan memiliki sifat magnet yang kuat, namun harganya cukup mahal. Magnet ini memiliki kestabilan temperatur yang baik sehingga biasa digunakan pada peralatan bersuhu tinggi. Contoh Bahan Magnet • Magnet Neodymium Iron Boron: Memiliki saturasi magnet yang tinggi dan ketahanan terhadap demagnetisasi yang cukup baik. Temperatur Curienya 312°C sehingga membatasinya dari penggunaan pada suhu tinggi, tetapi dengan penambahan Co dan Dy dapat meningkatkan karakteristik temperaturnya tetapi juga meningkatkan harganya. Contoh Bahan Magnet • Samarium Iron Nitride: Masih dalam tahap pengembangan, merupakan bahan magnet permanen yang cukup menjanjikan dengan ketahanan demagnetisasi yang tinggi, magnetisasi yang tinggi, lebih tahan terhadap korosi dan temperatur tinggi dibandingkan dengan magnet neodymium iron boron. Permeabilitas Magnet Permeabilitas magnet (Permeability) adalah ukuran kemampuan atau daya dukung suatu bahan dalam pembentukan medan magnet melalui bahan itu sendiri Suseptibilitas Magnet Suseptibilitas magnet (susceptibility) adalah konstanta ukuran derajat magnetisasi suatu bahan terhadap medan magnet yang melingkupinya Klasifikasi Bahan Magnet 1. Diamagnetik 2. Paramagnetik 3. Ferromagnetik 4. Antiferromagnetik Klasifikasi Bahan Magnet 1. Diamagnetik • Atom – atom bahan diamagnetik tidak memiliki momen maget • nilai suseptibilitasnya kecil dan negatif • contoh : Au dan Cu Klasifikasi Bahan Magnet 2. Paramagnetik • Atom – atom bahan paramagnetik memiliki momen maget yang acak • nilai suseptibilitasnya kecil dan positif • contoh : Sn dan Pt Klasifikasi Bahan Magnet 3. Ferromagnetik • Atom – atom bahan ferromagnetik memiliki momen maget yang seragam dan searah • nilai suseptibilitasnya besar dan positif • contoh : Fe Klasifikasi Bahan Magnet 4. Antiferromagnetik • Atom – atom bahan antiferromagnetik memiliki momen maget yang seragam tetapi arahnya saling berlawanan (saling meniadakan) • nilai suseptibilitasnya kecil dan positif • contoh : Cr Kurva Momen Magnet Kurva momen magnet adalah kurva yang dibentuk oleh besaran medan magnet dan momen magnet. Perilaku bahan magnet tertentu dapat dijelaskan melalui bentuk kurva momen magnetnya. Kurva Momen Magnet 1. Diamagnetik Kurva Momen Magnet 2. Paramagnetik Kurva Momen Magnet 3. Ferromagnetik Kurva Momen Magnet 4. Antiferromagnetik Klasifikasi Bahan Magnet Contoh Penggunaan Magnet • Pita Magnetis • Piringan Magnetis (hard disk) Bahan Media Rekam Magnetis Bahan Fe2O3 Polarisasi Ukuran Bentuk saturasi partikel partikel (mT) (mm) 440 0.5x0.1 jarum CrO2 600 0.4x0.05 jarum Fe 2100 0.15x0.05 jarum Ba.6Fe2O3 460 0.15x0.05 piringan Proses Pembuatan Pita Magnetis Menulis dan Membaca Data Konstruksi Hard Disk Bahan Magnet Minggu depan kuis tentang bahan magnet !
