133
Kemagnetan
Anda tentu sudah pernah mempelajari magnet. Kegunaan magnet banyak sekali dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari, seperti magnet banyak dimanfaatkan seba- gai kompas, alat-alat ukur listrik, telepon, relai, dinamo
sepeda, dan sebagainya.
Pada bab ini kamu akan mempelajari gejala kemag- netan, sifat-sifat magnet, serta penggunaannya dalam
kehidupan sehari-hari. Dalam materi bab ini juga kamu akan mempelajari hubungan antara kemagnetan dan listrik
serta magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik
.
A. Pengertian
Kemagnetan
B. Medan Magnetik
C. Gaya Magnet
D. Gaya Gerak
Listrik GGL Induksi
Sumber :
CD Image , 2004
Bab
3
Bab
3
Standar Kompetensi
Mempersiapkan konsep kelis- trikan dan kemagnetan dalam
berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi
Kompetensi Dasar
Menerapkan induksi magnetik dan gaya megnetik pada beberapa
produk teknologi
133
Di unduh dari : Bukupaket.com
134
Fisika untuk SMAMA kelas XII
A. Pengertian Kemagnetan
Kata “magnet” diduga berasal dari kata “magnesia”,yaitu nama suatu daerah di Asia Kecil. Diperkirakan beberapa
abad sebelum masehi di daerah itu ditemukan suatu jenis batuan yang memiliki sifat dapat menarik bahan besi
atau baja. Diperkirakan orang Cina adalah kali pertama memanfaatkan batu bermuatan ini sebagai kompas, baik
di darat maupun di laut. Selain itu, sekarang orang telah dapat membuat magnet dari bahan besi, baja, maupun
campuran logam lainnya. Manfaat lain dari magnet adalah banyak dimanfaatkan alat-alat ukur listrik, telepon, relai,
dinamo sepeda, dan sebagainya.
Seorang ahli matematika dan astronomi berke- bangasaan Yunani, Thales, banyak menaruh perhatian pada
magnet. Akan tetapi, kajian tentang magnet kali pertama dilakukan oleh Sir William Gilbert 1544–1603 dengan
menerbitkan hasil kajiannya dalam buku De Magnete.
1. Sifat-Sifat Magnet
Apakah itu magnet? Samakah magnet dengan kemagnetan? Secara sederhana magnet adalah suatu benda yang memi-
liki gejala dan sifat dapat mempengaruhi bahan-bahan tertentu yang berada di sekitarnya. Gejala dan sifat yang
dimiliki oleh megnet itulah yang disebut kemagnetan.
Sebuah magnet terdiri dari magnet-magnet kecil yang mengarah ke arah yang sama. Magnet-magnet kecil
ini disebut magnet elementer. Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya memiliki arah sembarangan
sehingga efeknya saling meniadakan yang mengakibatkan tidak adanya kutub-kutub di ujung logam.
Gambar 3.2
a Benda yang memiliki sifat kemagnetan
b benda-benda yang tidak memiliki sifat kemagnetan
Gambar 3.1
Manfaat magnet dalam ke- hidupan sehari-hari
b a
Di unduh dari : Bukupaket.com
135
Kemagnetan
Setiap magnet memiliki dua kutub magnet, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kekuatan sifat kamagnetan yang
paling besar berada pada kutub magnet. Bagaimanakah sifat-sifat magnet? Selain memiliki sifat menarik logam
tertentu, magnet juga memiliki sifat-sifat tertentu apabila kutub magnet yang satu berdekatan dengan kutub magnet
yang lain.
Gambar 3.3
a Kutub magnet yang sejenis tolak-menolak
b Kutub magnet yang tidak sejenis tarik-menarik
a. Kutub-kutub magnet sejenis kutub utara dengan kutub utara atau kutub selatan dengan kutub selatan akan
saling tolak-menolak. b. Kutub-kutub magnet tidak sejenis kutub utara dengan
kutub selatan atau kutub selatan dengan kutub utara akan saling tarik-menarik.
Apa yang terjadi apabila sebuah magnet batang dipo-
tong pada bagian tengahnya? Bagian tengah magnet yang terpotong akan mem-
bentuk kutub-kutub magnet yang baru. Kemudian, apa yang terjadi apabila potongan magnet tadi dipotong lagi?
Ternyata, potongan-potongan magnet tadi akan memben- tuk kutub-kutub magnet yang baru lagi. Jadi, sebuah mag-
net terdiri dari magnet-magnet kecil yang terletak berderet dari kutub utara menghadap ke arah kutub selatan magnet,
dan sebaliknya kutub selatan menghadap ke arah kutub utara maget. Magnet-magnet kecil tersebut dinamakan
domain
atau magnet elementer. Sifat domain pada baja sulit diatur, berarti baja sukar
dimagnetkan, tetapi apabila telah teratur sukar berubah, atau dikatakan sifat kemagnetan baja tetap. Pada besi,
domainnya mudah diatur atau mudah dimagnetkan, tetapi juga mudah berubah atau sifat kemagnetannya semen-
tara.
2. Bahan Magnetik dan Bahan Nonmag- netik
Apakah semua benda dapat dipengaruhi oleh magnet? Jika dapat, samakah pengaruh magnet pada setiap benda yang
ada di sekitarnya?
tolak-menolak tarik menarik
Tahukah Anda?
Listrik dan Gerakan
Pada 1823, ilmuwan Inggris bernama William Sturgeon
membaut magnet listrik per- tama dengan melilitkan seutas
kawat pada batang besi. Pada saat arus listrik mengalir pada
kawat, batang besi menjadi magnet. Delapan tahun kemu-
dian, ilmuwan Amarika serikat Joseph Henry memakai efek
ini untuk membuat motor listrik
pertama.
Sumber: Buku Saku Penemuan, 1997
Di unduh dari : Bukupaket.com
136
Fisika untuk SMAMA kelas XII
ketika sebuah magnet tetap didekatkan pada bahan aluminium, platina, mangan, tembaga, seng, emas, kayu,
dan plastik seolah-olah tidak terjadi apa-apa. Akan tetapi, saat didekatkan pada bahan besi, nikel, dan baja, bahan-
bahan yang tidak dapat ditarik dengan kuat oleh magnet tidak dapat dijadikan magnet. Namun, sebaliknya bahan-
bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dapat dijadikan magnet.
Bahan-bahan yang dapat ditarik oleh magnet disebut bahan magnetik
dan yang tidak dapat ditarik oleh magnet disebut bahan nonmagnetik. Lebih lanjut, bahan magnetik
diklasifikasikan sebagai berikut. a. Bahan ferromagnetik, bahan yang ditarik dengan
kuat oleh magnet. Contohnya, nikel, besi, baja, dan kobalt.
b. Bahan diamagnetik, bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contohnya, aluminium dan platina.
c. Bahan diamagnetik, bahan yang sedikit menolak mag- net. Contohnya, seng, bismuth, dan natrium klorida.
Berdasarkan asalnya, magnet dibagi menjadi dua kel- ompok, yaitu magnet alam adalah magnet yang ditemukan
di alam dan magnet buatan adalah magnet yang sengaja dibuat oleh manusia.
Berdasarkan sifat kemagnetannya, magnet buatan dikelompokan menjadi magnet tetap permanen dan
megnet sementara. Magnet tetap adalah magnet yang sifat kemagnetannya tetap terjadi dalam waktu yang relatif
lama. Sebaliknya, magnet sementara adalah magnet yang sifat kemagnetannya tidak tetap atau sementara.
Berdasarkan penggolongan magnet buatan serta ke- mampuan bahan menyimpan sifat magnetnya maka kita
dapat menggolongkannya bahan-bahan magnetik ke dalam magnet keras dan magnet lunak. Contoh magnet keras ada-
lah baja dan alcomax. Bahan ini sulit untuk dijadikan magnet maka bahan-bahan magnet keras ini sangat sulit untuk di-
jadikan magnet. Namun, setelah bahan ini menjadi magnet, sifat magnetiknya relatif sangat lama. Karena pertimban-
gan atau alasan itulah bahan-bahan magnet keras ini lebih banyak dipakai untuk membuat magnet tetap permanen.
Contoh pemakaiannya adalah pita kaset dan kompas.
Hans Christian Oersted 1777-1851
Hans Christian Oersted lahir di kota terpencil Pulau
Langland, Denmark. Dia dan saudara laki-lakinya belajar
secar mandir dengan sangat baiksehingga dapat di terima
di Universitas Copenhagen. Akhirnya, saudara laki-laki
Oersted menjadi pengacara dan Oersted sendiri men-
jadi ahli fisika terkenal di Denmark.
Pada suatu hari, tahun 1820 ketika memberikan suatu
kulaih, Oersted secara tidak sengaja meletakkan megnet
jarum sejajar dan berimpit dengan kawat percobaan.
Ketika arus listrik dialirkan pada kawat, ternyata magnet
jarum menyimpang dari kedudukan semula. Kemu-
dian, setelah meneliti lebih lanjtu, akhirnya Oersted me-
nyimpulkan bahwa di sekitar arus listrik timbul medan
magnet atau kawat berarus listrik dapat menimbulkan
medan magnet di sekitarnya. Penemuan ini mengilhami
sejumlah penelitian tentang kelistrikan dan kemagnetan
oleh ilmuwan-ilmuwan terke- nal seperti Andre Marie Am-
pere Prancis dan Michael Farady Inggris.
Sumber: Tokoh-Tokoh Terkenal
Ilmuwan, 2000
Fisikawan Kita
Di unduh dari : Bukupaket.com
137
Kemagnetan
Gambar 3.4
Contoh pemakaian magnet dalamkehdupansehari-hari
Bahan-bahan magnet kunak, misalnya besi dan mu- meta, jauh lebih mudah untuk dijadikan magnet. Namun
demikian, sifat kemagnetannya bersifat sementara atau mudah hilang. Itulah sebabnya, bahan-bahan magnet lu-
nak ini banyak dipakai untuk membuat elektromagnetik magnet listrik.
3. Kutub-kutub Magnet
Apakah kamu pernah memperhatikan di mana kutub-kutub magnet itu? Untuk mempermudah pemahamanmu tentang
bagian magnet yang memiliki gaya tarik terbesar terhadap benda-benda di sekitarnya.
Bagian magnet yang memiliki gaya tarik terbesar disebut kutub-kutub magnet. Setiap magnet memiliki dua
kutub dan bagian magnet di antara dua kutub itu disebut daerah netral.
4. Menentukan Kutub-kutub Magnet
Apabila semua magnet dapat bergerak bebas, magnet terse- but akan selalu berusaha untuk menempatkan diri sehingga
salah satu kutubnya menghadap kutub utara geografis dan kutub selatan geografis.
Apabila kamu buat tanda pada kedua ujung magnet, kamu dapat menentukan arah masing-masing ujung
magnet itu. Menurut kesepakatan para ahli, ujung-ujung magnet yang mengarah ke kutub utara geografis bumi
disebut kutub utara magnet dan ujung yang mengarah ke arah utara kutub selatan geografis bumi disebut kutub
selatan magnet.
Di unduh dari : Bukupaket.com
138
Fisika untuk SMAMA kelas XII
Dengan demikian, magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Berdasarkan penentuan
kutub-kutub magnet dapat dimanfaatkan sebuah kompas, misalnya untuk menentukan haluan kapal atau pesawat
terbang.
5. Membuat Magnet
Ada tiga cara membuat magnet, yaitu menggunakan arus listrik, dengan cara menggosok, dan dengan cara
induksi.
a. Menggunakan Magnet dengan Menggunakan Arus Listrik
Jika sebuah besi dililit kawat berarus listrik, besi akan menjadi magnet-magnet hanya selama arus listrik menga-
lir. Apabila arus listrik dihentikan, sifat magnetik bahan tadi menjadi hilang kembali. Umumnya, sifat magnetik
elektromagnetik dapat diatur melalui sebuah sakelar yang berfungsi sebagai penyambung dan pemutus arus
b. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok Apabila kamu menggosok ujung magnet batang permanen
ke sepanjang permukaan batang besi atau baja dengan satu arah saja, kutub magnet yang dihasilkan pada ujung
terakhir penggosok selalu berlawanan dengan kutub ujung magnet penggosoknya.
Gambar 3.5
Membuat magnet menggu- nakan arus listrik
Kamu perlu perhatikan bahwa pada ujung gosokan, magnet permanen diangkat tinggi-tinggi di atas bahan
yang dibuat magnet agar kemagnetannya tidak menjadi lemah.
Di unduh dari : Bukupaket.com
139
Kemagnetan
Gambar 3.7
Membuat magnet dengan cara induksi
Sepotong besibaja didekatkan pada kutub utara mag- net tersebut tidak menyentuh. Apabila di bawah batang
besibaja itu diletakkan paku-paku kecilserbuk besi, paku-pakuserbuk besi akan ditarik oleh kedua batang
tersebut. Hal ini berarti bahan batang besibaja tersebut menjadi magnet.
Peristiwa batangbesi menjadi magnet akibat dide-
katkan pada magnet permanen yangkuat disebut induksi magnet. Kutub magnet induksi selalu berlawanan denga
kutub magnet permanen.
Jika magnet tersebut kita jauhkan dari batang besi dan baja, sifat kemagnetan pada besi menjadi hilang, sedang-
kan sifat kemagnetan pada baja tetap. Hal ini disebabkan sifat kemagnetan yang dimiliki oleh bahan baja lebih kuat
dibandingkan dengan sifat kemagnetan yang dimiliki oleh bahan besi.
6. Menghilangkan Sifat Kemagnetan
Sebelumnya kita telah mempelajari bagaimana membuat magnet dengan menggunakan beberarapa cara. Sekarang,
kita akan mempelajari bagaimana menghilangkan sifat kemagnetan sebuah benda.
Magnet dapat rusak atau hilang sifat kemagnetannya. Penyebab hilangnya sifat kemagnetan antara lain dengan
cara dipukul-pukul dengan palu, dipanaskan atau dibakar, dan dialiri arus listrik bolak-balik AC.
Gambar 3.6
Membuat magnet dengan cara digosok
c. Membuat Magnet dengan Cara Induksi Bagaimana membuat magnet dengan cara induksi? Coba
kamu sediakan ssebatang magnet permanen yang kuat digantung pada tiang seperti pada gambar berikut.
Di unduh dari : Bukupaket.com
140
Fisika untuk SMAMA kelas XII
B. Medan Magnetik
