Medan magnet TINJAUAN PUSTAKA A.

D. Medan magnet

1. Sifat Kemagnetan Benda

Semua unsur yang terdapat di bumi,termasuk unsur-unsur hara penyusun jaringan tumbuhan dan senyawa organik di dalam sitoplasma tumbuhan, secara kemagnetan dapat dibedakan menjadi unsur dengan sifat kemagnetan feromagnetik, paramagnetik dan diamagnetik. Unsur-unsur tersebut diduga terpengaruh polarisasi magnetisasinya oleh keberadaan medan magnet di sekitarnya. Medan magnet yang terdapat di sekitar unsur yang mempunyai sifat kemagnitan paramagnetik dan feromagnetik dapat menyebabkan kedua unsur tersebut mengalami magnetisasi yang searah dengan medan magnet tersebut, sedangkan bila medan magnet tersebut terdapat di sekitar unsur dengan sifat kemagnetan diamagnetik dapat menyebabkan unsur itu mengalami magnetisasi dengan arah yang berlawanan dengan medan magnet yang mempengaruhinya itu Reitz, dkk., 1994. Paramagnetisme merupakan suatu bentuk magnetisme yang hanya terjadi karena adanya suatu medan magnet eksternal. Material paramagnetik tertarik oleh medan magnet sehingga memiliki permeabilitas magnetis relatif lebih besar dari satu. Unsur yang bersifat paramagnetik tidak dapat mempertahankan magnetismenya atau daya magnet di dalamnya sewaktu medan magnet eksternal tak lagi diterapkan Alonso dan Finn, 1992. Ferromagnetisme adalah sebuah fenomena dimana sebuah material dapat mengalami magnetisasi secara spontan, dan merupakan satu dari bentuk kemagnetan yang paling kuat Alonso dan Finn, 1992. Diamagnetisme adalah sifat suatu benda untuk menciptakan suatu medan magnet ketika dikenai medan magnet . Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak. Diamagnetik merupakan salah satu bentuk magnet yang cukup lemah Alonso dan Finn, 1992. Pemaparan medan magnet dapat berpengaruh terhadap protein. Protein dapat mengalami perubahan dalam struktur molekulnya dan dapat menyebabkan protein tersebut terdenaturasi. Medan magnet mempengaruhi pergerakan muatan-muatan dalam protein dan juga ikatan penyusun protein tersebut. Beberapa jenis ikatan tersebut misalnya, yaitu : a. Ikatan elektrostatik. b. Ikatan hidrogen. c. Interaksi hidrofob antara rantai seeping non polar. d. Interaksi dipol-dipol,dan e. Ikatan disulfide yaitu suatu ikatan kovalen. Pemaparan medan magnet dapat menyebabkan ikatan-ikatan tersebut terlepas, misalnya pada ikatan hidrogen yang terjadi antara dua rantai polipeptida atau lebih. Jika ikatan-ikatan dalam protein tersebut terlepas, protein dapat mengalami perubahan struktur dan akhirnya terdenaturasi Poedjadi, 2009. Pada tanaman, medan magnet dapat memutuskan ikatan hidrogen dalam air sehingga menyebabkan molekul-molekul air banyak yang terbebas dan potensial air serta daya hidrasinya meningkat Roniyus, 2005. Apabila potensial air meningkat maka semakin cepat air menghidrasi dinding benih Prawitasari, 2006. Gambar 2. Ikatan Hidrogen pada molekul air Susana, 2003 Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Garis-garis medan magnet bergerak dari arah kutub utara ke arah kutub selatan magnet tersebut Halliday dan Resnick, 1986. Medan magnet memiliki arah gaya yang dapat digambarkan dengan garis-garis khayal. Semakin menjauh dari sumber magnet, maka akan semakin kecil pengaruh medan magnet tersebut Supiyanto, 2002. Medan magnet menyebabkan ikatan Hidrogen terputus UTARA N S SELATAN Gambar 3. Arah gaya medan magnet Storr,2012. Adanya paparan medan magnet dapat mempengaruhi setiap unsur, molekul ataupun senyawa lainnya termasuk juga molekul-molekul penyusun jaringan tumbuhan Agustrina, 2008. Dalam sel tumbuhan terdapat sitoplasma. Sitoplasma terdiri dari berbagai materi kimiawi, molekul, senyawa, organel dan ion-ion yang memiliki momen dwikutub Fessenden dan Fessenden, 1991. Ion-ion dalam sel tumbuhan tersebut bergerak dengan arah yang tidak teratur dan menyebabkan pergerakan sitoplasma juga menjadi tidak beraturan Agustrina, 2008.

2. Induksi Magnetik Sumbu Solenoida

Solenoida merupakan suatu rangkaian kawat tembaga yang terdiri dari loop-loop. Rangkaian kawat ini akan menghasilkan medan magnet jika dialiri dengan arus listrik. Solenoida dapat dimanfaatkan sebagai sumber medan magnet buatan Giancoli, 2001. B Keterangan: B= medan magnet I= arus listrik Gambar 4. Medan magnet dalam kumparan solenoid Ummah, 2010. I Arus listrik berputar berlawanan arah dengan jarum jam, medan magnet mengarah ke atas I B Arus listrik berputar searah dengan jarum jam, medan magnet mengarah ke bawah Magnet secara umum dibedakan menjadi dua, yaitu magnet alami dengan sifat kemagnetan tetap dan magnet buatan dengan sifat kemagnetan yang tidak tetap. Medan magnet buatan dapat dibuat dari benda-benda logam yang dialiri dengan arus listrik. Besarnya medan magnet yang di inginkan dapat dibuat dengan menyesuaikan arus listrik yang dialirkan pada benda logam tersebut Maharta, 1999. Arah medan magnetik dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jika arah arus sesuai dengan arah melingkar jari tangan kanan arah ibu jari menyatakan arah medan magnet. Gambar 5. Kaidah tangan kanan Agung, 2009 Besar induksi magnetik pada solenoida ditentukan pada pusat sumbu dan ujung sumbu solenoida. Besar induksinya dapat diturunkan dari hukum Biot-Savart Tripler, 1996. Keterangan: B = kuat medan magnet pada titik P Tesla μ = adalah permeabilitas ruang hampa WbAm I = kuat arus listrik A n = jumlah lilitan persatuan luas panjang m -1 a = jarak dari ujung atas lilitan kawat tembaga ke ujung atas tabung silinder m b = jarak dari ujung bawah lilitan kawat tembaga ke ujung bawah tabung silinder m R = jari-jari solenoida m

III. METODE PENELITIAN