Apa yang dimaksud dengan sifat kemagnetan

Berikut ini Quipper Blog akan membahas sifat kemagnetan beserta hal-hal lain berkaitan dengan magnet.

Pengertian Kemagnetan

Kemagnetan adalah suatu sifat yang berkaitan dengan konsep magnet. Misalnya kemagnetan di tubuh ikan salmon untuk mendeteksi lokasi migrasi atau sebagai alat navigasi. Artinya, ada bagian tubuh salmon yang mampu mendeteksi adanya medan magnet di suatu tempat.

Konsep Gaya Magnet

Gaya magnet adalah suatu tarikan atau dorongan yang diakibatkan oleh adanya interaksi kutub-kutub magnet. Magnet berasal dari kata Magnesia, yaitu suatu daerah di Yunani yang menjadi tempat ditemukannya magnet untuk pertama kali. Sifat-sifat magnet adalah sebagai berikut.

1. Memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan selatan. Magnet kutub utara akan selalu mengarah ke utara, dan magnet kutub selatan akan selalu mengarah ke selatan.
2. Jika kutub senama didekatkan, akan terjadi gaya tolak menolak. Jika kutub tak senama didekatkan, akan saling tarik menarik.
3. Saat magnet dipotong menjadi beberapa bagian, kutub-kutub tersebut selalu ada.

Suatu benda memiliki interaksi yang berbeda-beda saat didekatkan dengan magnet. Hal itu ditentukan oleh sifat kemagnetan yang terdapat pada benda  tersebut. Berdasarkan sifat kemagnetannya, benda dibagi menjadi tiga yaitu sebagai berikut.

1. Feromagnetik, yaitu benda yang sangat mudah ditarik oleh magnet. Contoh feromagnetik adalah besi dan nikel.
2. Paramagnetik, yaitu benda yang bisa ditarik magnet namun secara lemah. Contoh paramagnetik adalah magnesium.
3. Diamagnetik, yaitu benda yang tidak bisa ditarik magnet. Contoh diamagnetik adalah kayu, gabus, emas, perak, dan sebagainya.

Cara Membuat Magnet

Pada awalnya, magnet memang ditemukan secara alami. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan magnet, para ilmuwan berhasil membuat magnet dari bahan nonmagnet. Berikut ini cara membuat magnet.

1. Digosok

Sebatang besi yang belum bisa dibuat menjadi magnet dengan cara digosok dengan magnet asli. Arah penggosokannya juga tidak boleh sembarangan agar magnet elementer bisa menuju satu arah. Perhatikan gambar berikut.

Berdasarkan gambar di atas, mula-mula kutub selatan magnet digosokkan ke ujung besi B, diteruskan kutub utara magnet ke ujung A. Hal itu harus dilakukan secara terus-menerus dengan pola gosokan yang sama. 

Hasil yang diperoleh adalah bagian ujung besi yang digosok untuk pertama kalinya memiliki jenis kutub yang sama dengan magnet penggosoknya. Artinya, ujung besi B menjadi kutub selatan dan ujung besi A menjadi kutub utara.

2. Induksi magnet

Pada induksi, bahan yang akan dijadikan magnet didekatkan dengan magnet asli. Akibatnya, ujung magnet yang didekatkan akan saling tarik menarik. Perhatikan gambar berikut.

Berdasarkan gambar di atas, ujung besi B akan tarik menarik dengan kutub selatan magnet. Dengan demikian, ujung besi B menjadi kutub utara magnet dan ujung besi A menjadi kutub selatan magnet.

3. Elektromagnet

Elektromagnet adalah cara membuat magnet menggunakan sumber tegangan listrik. Untuk membuatnya, sebuah besi dililitkan dengan kabel yang terhubung dengan sumber tegangan seperti berikut.

Berdasarkan gambar di atas, arah arus listriknya searah putaran jarum jam. Artinya, ujung besi A akan menjadi kutub selatan magnet. Sebaliknya, jika arah arus listriknya berlawanan dengan arah putaran jarum jam, ujung besi A akan menjadi kutub utara magnet.

Medan Magnet

Medan magnet adalah daerah di sekitar yang masih mendapat pengaruh gaya magnet. Biasanya, medan ini dinyatakan dalam bentuk garis-garis beserta arahnya. Medan magnet paling besar dirasakan di bagian kutubnya. 

Contohnya, jika kamu meletakkan besi sejauh 2 cm dari kutub suatu magnet, maka besi akan tertarik. Begitu juga jika jaraknya kamu perpanjang menjadi 3 cm.

Induksi Magnetik dan Induksi Elektromagnetik

Listrik dan magnet merupakan dua hal yang tidak bisa dipisahkan satu sama lain. Istilahnya, dimana ada listrik di situ ada magnet. Lantas, apa kaitan listrik dan magnet dengan induksi magnetik maupun induksi elektromagnet?

1. Induksi magnetik

Seorang ilmuwan asal Denmark, yaitu Hans Christian Oersted, pernah melakukan penelitian tentang induksi magnet. Oersted meletakkan jarum kompas di sekitar kabel yang dialiri arus listrik. 

Ternyata, gerakan jarum kompasnya menyimpang dari arah normalnya. Saat kuat arus listriknya diperbesar, arah penyimpangan jarum kompasnya semakin besar pula. 

Penelitian itu menunjukkan bahwa arus listrik yang mengalir melalui kumparan bisa menimbulkan medan magnet atau lebih dikenal sebagai induksi magnetik. Arah medan magnet dan arus listriknya mengikuti aturan tangan kanan berikut.

Berdasarkan gambar di atas, ibu jari menunjukkan arah arus listrik. Sementara itu, keempat jari lain menunjukkan arah medan magnet.

2. Induksi elektromagnetik

Seorang ilmuwan asal Inggris yang bernama Michael Faraday melakukan penelitian dengan menggerakkan magnet batangan untuk keluar dan masuk kumparan. Ternyata, gerakan magnet batangan tersebut menghasilkan kuat arus listrik, lho. Nah, kondisi semacam ini disebut sebagai induksi elektromagnetik. Salah satu penerapannya adalah pada generator listrik.

Gaya Lorentz

Konsep gaya Lorentz masih berkaitan dengan peristiwa induksi magnet. Adanya medan magnet di sekitar kawat berarus akan menimbulkan suatu gaya yang disebut gaya Lorentz. 

Semakin besar arus listrik yang mengalir, semakin besar gaya Lorentz yang ditimbulkan. Selain arus listrik, gaya Lorentz juga dipengaruhi oleh panjangnya kawat berarus. Secara matematis, gaya Lorentz dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

F = gaya Lorentz (N);

B = medan magnet (T);

I = kuat arus listrik (A); dan

l = panjang kawat (m).

Sama halnya seperti kuat arus listrik dan medan magnet, gaya Lorentz juga memiliki arah. Adapun penentuan arahnya menggunakan kaidah tangan kanan seperti berikut.

Contoh soal yang berkaitan dengan gaya Lorentz adalah sebagai berikut.

Sebuah kawat penghantar dialiri arus listrik sebesar 4 mA. Kawat tersebut berada di dalam pengaruh medan magnet sebesar 2 T. Jika panjang kawatnya 3 m, tentukan besarnya gaya Lorentz yang ditimbulkan!

Pembahasan

Diketahui:

Ditanya: F =…?

Pembahasan

Untuk mencari gaya Lorentz, gunakan persamaan berikut.

Jadi, besarnya gaya Lorentz yang ditimbulkan adalah 0,024 N.

Transformator

Transformator atau lebih dikenal sebagai trafo merupakan suatu komponen listrik yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tegangan listrik. Secara umum, trafo dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1. Trafo step up

Trafo step up adalah trafo fungsinya menaikkan tegangan listrik. Ciri utama trafo ini adalah jumlah lilitan primernya lebih sedikit daripada lilitan sekundernya.

2. Trafo step down

Trafo step down adalah trafo fungsinya menurunkan tegangan listrik. Ciri utamanya adalah jumlah lilitan primernya lebih banyak daripada lilitan sekundernya.

Berikut ini persamaan umum yang berlaku pada trafo.

Keterangan:

IS = kuat arus sekunder (A);

IP = kuat arus primer (A);

VP = tegangan sekunder (volt);

VS = tegangan sekunder (volt);

NS = jumlah lilitan sekunder; dan

NP = jumlah lilitan primer.

Contoh Soal

Pak Eko memiliki transformator step down. Jumlah lilitan sekunder dan primernya berturut-turut adalah 50 dan 200. Jika kuat arus yang mengalir pada lilitan sekunder 2 mA, tentukan kuat arus yang mengalir pada lilitan primer!

Pembahasan

Diketahui:

Ditanya: IP =…?

Pembahasan

Untuk mencari kuat arus pada lilitan primer, gunakan persamaan berikut.

Jadi, kuat arus yang mengalir pada lilitan primernya adalah 8 mA.

Itulah pembahasan Quipper Blog tentang sifat kemagnetan. Semoga bisa bermanfaat buat Quipperian. Jika kamu ingin melihat pembahasan lengkapnya, yuk buruan gabung bareng

Apa yang dimaksud dengan sifat kemagnetan brainly?

Apa saja sifat kemagnetan?

Apa saja sifat sifat magnet brainly?