BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Magnet
Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Magnet dapat dibuat dari bahan besi, baja, dan campuran logam serta telah banyak
dimanfaatkan untuk industri otomotif dan lainnya. Sebuah magnet terdiri atas magnet- magnet kecil yang memiliki arah yang sama tersusun teratur, magnet- magnet kecil
ini disebut magnet elementer. Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya mempunyai arah sembarangan tidak teratur sehingga efeknya saling meniadakan,
yang mengakibatkan tidak adanya kutub-kutub magnet pada ujung logam. Setiap magnet memiliki dua kutub, yaitu: utara dan selatan. Kutub magnet adalah daerah
yang berada pada ujung-ujung magnet dengan kekuatan magnet yang paling besar berada pada kutub-kutubnya Siregar, Seri D. 2013.
Magnet dapat menarik benda lain, beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik
yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang
mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik Satuan Internasional SI adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks
magnetik adalah weber 1 weberm2 = 1 tesla yang mempengaruhi luasan satu meter persegi Theresya, 2014.
2.2 Pengertian Medan Magnet
Medan magnet adalah daerah disekitar magnet yang masih merasakan adanya gaya magnet. Jika sebatang magnet diletakkan dalam suatu ruang, maka terjadi perubahan
dalam ruang ini yaitu dalam setiap titik dalam ruang akan terdapat medan magnetik.
Universitas Sumatera Utara
Arah medan magnetik di suatu titik didefenisikan sebagai arah yang ditunjukkan oleh kutub utara jarum kompas ketika ditempatkan pada titik tersebut.
2.2.1 Momen Magnetik
Bila terdapat dua buah kutub magnet yang berlawanan
+ m
dan –
m
terpisah sejauh
l
, maka besarnya momen magnetiknya
⃑⃑ adalah: ⃑⃑ =
mlr
ˆ 2.1
dengan ⃑⃑
adalah sebuah vektor dalam arah vektor unit
r
ˆ berarah dari kutub negativ ke kutub positif. Arah momen magnetik dari atom bahan non magnetik adalah acak
sehingga momen magnetik resultannya menjadi nol. Sebaliknya di dalam bahan-bahan magnetik, arah momen magnetik atom-atom bahan itu teratur sehingga momen
magnetik resultan tidak nol. Momen magnet mempunyai satuan dalam cgs adalah gauss.cm3 atau emu dan dalam SI mempunyai satuan A. m
2
.
2.2.2 Induksi Magnetik
Definisi induksi magnet, Induksi magnet adalah kuat medan magnet akibat adanya arus listrik yang mengalir dalam konduktor. Adanya kuat medan magnetic disekitar
konduktor berarus listrik diselidiki pertama kali oleh Hans Christian Denmark, 1774 –
1851. Jika jarum kompas diletakkan sejajar dengan konduktor itu dialiri arus listrik. Bila arah arus dibalik, maka penyimpangannya juga berbalik.
Suatu bahan magnetik yang diletakkan dalam medan luar ⃑⃑⃑ akan
menghasilkan medan tersendiri ⃑⃑⃑ yang menigkatkan nilai total medan magnetic bahan
tersebut. Induksi magnetik yang didefinisikan sebagai medan total bahan ditulis sebagai :
⃑ = ⃑⃑ + ⃑⃑⃑
2.2 Hubungan medan sekunder
⃑⃑⃑ = 4 ⃑⃑ , satuan ⃑ dalam cgs adalah gauss, sedangkan dalam geofisika eksplorasi dipakai satuan gamma g dan dalam SI adalah
tesla T atau nanoTesla nT.
Universitas Sumatera Utara
2.2.3 Kuat Medan Magnetik
Kuat medan magnetik disuatu titik adalah gaya magnetik yang dialami tiap satu - satuan kuat kutub magnet utara disuatu titik yang berada didalam medan magnetik
magnet lain. Kuat medan magnetik yang disebabkan oleh arus listrik disebut dengan induksi magnetik.
Kuat medan magnet ⃑⃑ pada suatu titik yang berjarak
r
dari
m1
didefinisikan sebagai gaya persatuan kuat kutub magnet, dapat dituliskan sebagai :
⃑⃑ = =
oersted 2.3
Dengan : F
= Gaya Newton ⃑⃑
= Kuat medan magnet luar Gauss m
1,
m
2
= Kuat kutub magnet 1 dan 2 Ampere meter r
1
,r
2
= Jarak titik ke kutub magnet = Permeabilitas ruang hampa 4 x 10
-7
Hm udara 1 Hm Afza, Erini. 2001.
2.3 Macam – Macam Magnet
Berdasarkan sifat kemagnetannya magnet dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
2.3.1 Magnet Permanen
Suatu magnet permanen harus mampu menghasilkan fluks magnet yang tinggi dari suatu volume magnet tertentu, stabilitas magnetik yang baik terhadap efek temperatur
dan waktu, serta memiliki ketahanan yang tinggi terhadap pengaruh demagnetisasi. Pada prinsipnya, suatu magnet permanen haruslah memiliki karakteristik minimal
dengan sifat kemagnetan remanen, Br dan koersivitas intrinsik, Hc serta temperatur Curie, Tc yang tinggi. Azwar Manaf, 2013
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Magnet Remanen
Magnet remanen adalah suatu bahan yang hanya dapat menghasilkan medan magnet yang bersifat sementara. Medan magnet remanen dihasilkan dengan cara mengalirkan
arus listrik atau digosok-gosokkan dengan magnet alam. Bila suatu bahan pengantar dialiri arus listrik, besarnya medan magnet yang dihasilkan tergantung pada besar arus
listrik yang dialirkan. Medan magnet remanen yang digunakan dalam praktek kebanyakan dihasilkan oleh arus dalam kumparan yang berinti besi. Agar medan
magnet yang dihasilkan cukup kuat, kumparan diisi dengan besi atau bahan sejenis besi dan sistem ini dinamakan electromagnet. Keuntungan electromagnet adalah
bahwa kemagnetannya dapat dibuat sangat kuat, tergantung dengan arus yang dialirkan. Dan kemagnetannya dapat dihilangkan dengan memutuskan arus listriknya
Afza, Erini. 2001.
2.4 Magnet Keramik
Bahan keramik yang bersifat magnetik umumnya adalah golongan ferit,yang
merupakan oksida yang disusun oleh hematit sebagai komponen utamanya. Ferit juga
dikenal dengan magnet keramik yang biasanya diaplikasikan sebagai magnet permanen. Magnet ini mampu menghasilkan medan magnet tanpa harus di berikan
arus listrik terlebih dahulu Simbolon, Silviana, 2013. Ferrites adalah senyawa kimia yang terdiri dari keramik bahan dengan besi
III oksida Fe2O3 sebagai komponen utama. Bahan ini digunakan untuk membuat magnet permanen, seperti core ferit untuk transformator, dan berbagai aplikasi lain.
Ferit keras banyak digunakan dalam komponen elektronik, diantaranya motor-motor DC kecil, pengeras suara
loud speaker
, meteran air, KWH-meter,
telephone receiver
,
circulator
, dan
rice cooker
Theresya, 2014. Magnet permanen ini juga menghasilkan medan yang konstan tanpa
mengeluarkan daya yang kontinyu Darminto, 2011.Magnet dapat diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu,
soft magnetic
magnet lunak adalah merupakan suatu sifat
Universitas Sumatera Utara
bahan yang akan berubah dan sifat magnetnya akan hilang bila arus dilepaskan. Sedangkan bahan
hard magnetic
magnet keras merupakan suatu sifat bahan yang sengaja dibuat
bersifat magnet permanen priyono,2011.
2.5 Klasifikasi Material Magnetik