MAGNET DAN MANFAATNYA

MAGNET

 assalammuallaikum wr.wb 

Dalam pertemuan kali ini saya akan memberikan ulasan tetang apa arti magnet dan beberapa manfaatnya dalam kehidupan kita.

Pengertian magnet

Pengertian magnet adalah kemampuan suatu benda yang dapat menarik benda lain yang terbuat dari bahan tertentu yang berada di sekitar medan magnet benda tersebut. magnet biasanya terbuat dari bahan besi , baja dan bahan campuran logam dengan bahan lainya.

Sejarah Magnet

Kata " magnet " berasal dari bahasa yunani yaitu magnitis lithos yang berarti batu magnesia. Magnesia adalah sebuah wilayah yang berada di yunani pada masa itu akan tetapi sekarang nama wilayah magnesia tersebut  berganti nama Manisa ( Manisa sekarang berada di wilayah Turki ). Di wilayah manisa terkandung batu magnet yang di temukan pada zaman dahulu.

• 1600 : Dr. William Gilbert menerbitkan eksperimen awal yang sistematis tentang magnetisme dengan judul " De Magnete".
• 1819 : Oerstead menemukan hubungan antara magnet dan listrik dari percobaan sebuah kawat yang dialiri arus akan membelokkan jarum kompas.
• 1825 : Sturgeon menemukan elektromagnet.
• 1880 : Warburg menemukan siklus histeresis besi.
• 1895 : Curie mengeluarkan hukum curie tentang temperatur kerja magnet.
• 1905 : Langevin mengemukakan teori diamagnetisme dan paramagnetisme.
• 1906 : Weiss mengemukakan teori ferromagnet.
• 1920an : Fisika magnet berkembang sampai pada putaran elektron ( elektron spin ) yang mengawali mekanika kuantum.

Medan Magnet

Sebelumnya telah dijelaskan bahwa gaya tarik magnet paling kuat berada pada kutub utara dan kutub selatan. Namun tidak berarti sisi lain magnet tidak bisa menarik benda logam. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet selain di dua kutub. Gaya tersebut dikenal dengan medan magnet.

Medan magnet bisa digambarkan dengan menabur serbuk besi di atas kaca yang di bawahnya ditempelkan magnet. Maka serbuk besi tersebut akan menempel seolah dihubungkan langsung dengan magnet. Untuk mengetahui bagian terkuat magnet, kamu bisa melihat serbuk besi yang terlihat rapat satu sama lain.

Seiring berkembangnya pengetahuan dan teknologi, magnet kini telah digunakan pada banyak alat elektronik seperti telepon, dinamo, alat ukur, dan banyak lainnya. Pada dasarnya, benda-benda yang bisa ditarik oleh magnet adalah benda yang mengandung unsur logam. Namun, tidak semua logam bisa terpengaruh daya tarik logam. Salah satu logam dengan daya tarik magnet kuat adalah besi dan baja.

Gerak mengorbit dan gerak spin elektron dalam atom menimbulkan medan magnet. dan kombinasi kedua medan magnet bisa saling menguatkan atau saling melemahkan dan menghasilkan medan magnet atom.

  

Contoh macam-macam bahan magnet

• Magnet Baja Carbon :

Ditemukan sejak abad ke-18.baja ini di campur dengan tungsten / chromium.Memiliki saturasi magnet yang tinggi jauh diatas lodestone namun harus dibuat dalam bentuk batangan untuk menghidari demagnetisasi.

• 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.

• Magnet Cobalt Platinum

Ditemukan tahun 1950an .Sifat-sifatnya diatas Alnico dan tahan korosi sehingga banyak digunakan untuk keperluan medis, namun harganya mahal.

• 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.

• 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 bahan Co dan Dy dapat meningkatkan karateristik temperaturnya,tetapi juga meningkatkan harganya.

• 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.

• Samarium Iron Nitride

 Masih dalam tahap pengembangan , ini merupakan bahan magnet permanen yang cukup menjanjikan dengan ketahanan demagnetisasi yang tinggi, kemagnetannya yang tinggi, lebih tahan 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.

1. Diamagnetik

Atom-atom bahan diamagnetik tidak memiliki momen magnet. Nilai suseptibilitas kecil dan negatif contohnya : Au dan Cu.

2. Paramagnetik 

Atom-atom bahan paramagnetik  memiliki momen magnet yang acak nilai suseptibilitasnya kecil dan positif contoh : Sn dan Pt.

3. Ferromagnetik

Atom-atom bahan ferromagnetik memiliki momen magnet yang seragam dan searah. Nilai suseptibilitasnya besar dan positif. contoh : Fe

4. Antiferromagnetik

Atom-atom bahan antiferromagnetik memiliki momen magnet yang seragam tetapi arahnya saling berlawanan ( saling meniadakan ).Nilai suseptibilitasnya kecil dan positif. contoh :Cr.

Berdasarkan sifat kemagnetannya, jenis bahan magnet secara umum terbagi menjadi dua, yaitu bahan magnetik (ferromagnetik) dan bahan nonmagnetik.

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.

Macam-macam Bentuk Magnet

• Magnet batang bentuknya menyerupai batang atau balok atau kubus.
• Magnet silinder, menyerupai tabung panjang.
• Magnet jarum menyerupai jarum kompas dengan kedua ujung atau kutub magnet yang runcing.
• Magnet U (magnet ladam) berbentuk seperti tapal kuda atau serupa dengan huruf U.
• Magnet cincin, magnet ini memiliki bentuk bulat menyerupai cincin.
• Magnet keping, magnet ini memiliki bentuk menyerupai kepingan logam.

Macam-macam bentuk Magnet

sumber: informazone.com

Kutub Utara dan Kutub Selatan Magnet

Magnet sendiri memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Dua kutub tersebut adalah bagian magnet yang memiliki gaya paling kuat. Bahkan ketika magnet dipecah menjadi bagian terkecil pun, selalu ada kutub utara dan selatan. Seperti yang diketahui, jika dua kutub magnet yang sama didekatkan, maka akan terjadi tolak menolak.

Sebaliknya, jika dua kutub magnet berbeda didekatkan, maka dua magnet tersebut akan menghasilkan gaya tarik-menarik. Mengenai bentuknya, magnet dapat dijumpai dalam berbagai bentuk dan ukuran. Yang sering ditemukan adalah magnet berbentuk batang lurus. Namun, ada juga bentuk tapal kuda dan jarum.

3 cara mudah membuat magnet 

1. Cara Membuat Magnet dengan Menggosok

Cara membuat magnet yang pertama adalah dengan menggosok. Kamu hanya membutuhkan magnet permanen dan benda yang ingin kamu aliri. Benda yang bisa dialiri magnet adalah benda yang telah memiliki sifat kemagnetan, misalnya besi dan baja. Benda tersebut terdiri atas domain maupun magnet kecil yang disebut dengan magnet elementer.

Caranya adalah dengan menggosokkan magnet permanen pada benda yang ingin kamu jadikan magnet. Gosokkan secara satu arah dengan beraturan. Gerakan yang searah dan beraturan membuat aliran magnet permanen terhadap benda menjadi terpengaruh magnet.

Untuk menentukan kutub utara dan selatan magnet buatan, kamu hanya perlu melihat ujung magnet permanen yang kamu gosokkan. Maka, benda yang kamu gunakan untuk menerima aliran magnet adalah kutub yang berlawanan dengan ujung magnet permanen.

2. Cara Membuat Magnet dengan Elektromagnetik

Cara membuat magnet yang kedua adalah dengan elektromagnetik. Sesuai namanya, elektromagnetik merupakan alternatif membuat magnet dengan cara aliran arus listrik. Sumber listrik yang dapat kamu manfaatkan bisa berupa batu baterai segala ukuran.

Elektromagnetik membutuhkan arus listrik searah atau direct current (DS). Artinya, kamu butuh dua buah batu baterai agar bisa mempraktikkan cara ini. Selain itu, siapkan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet, misalnya paku besi. Siapkan juga kabel kumparan atau kawat besi sebagai perantara aliran.

Pertama, tumpuk dua batu baterai untuk dihubungkan dengan kabel kumparan. Hubungkan kedua ujung kabel dengan kutub positif dan negatif baterai. Jangan lupa untuk mengupas ujung kabel kumparan menggunakan gunting. Selanjutnya, lilitkan kabel pada paku besi. Maka, magnet buatan kamu telah siap digunakan.

Untuk menentukan kutub utara dan selatan magnet buatan, kamu bisa gunakan kaidah tangan kanan. Yaitu dengan menggenggam paku besi tadi pada posisi ibu jari dibuka, sedangkan jari lain tetap menggenggam. Dengan demikian, ibu jari menunjukkan arah kutub utara magnet.

3. Cara Membuat Magnet dengan Induksi

Cara membuat magnet yang ketiga adalah dengan cara induksi. Cara kerja induksi terjadi karena pengaruh gaya magnet pada sebuah benda magnet elementer atau konduktor. Siapkan magnet permanen dengan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet. Letakkan dua benda tersebut secara berdekatan dengan posisi vertikal.

Kemudian, letakkan jarum atau benda lain yang bisa menempel dengan magnet. Pastikan posisi magnet permanen dan konduktor tidak berubah-ubah. Amati gerakan jarum yang telah kamu letakkan di bawah konduktor. Pelan-pelan, jarum tersebut akan menempel pada konduktor.

Namun, jika magnet permanen dijauhkan, secara otomatis konduktor akan kehilangan sifat kemagnetannya. Berbeda ceritanya jika konduktor yang kamu gunakan adalah batang baja. Batang baja masih bisa menarik jarum meski magnet permanen telah dijauhkan.

Manfaat Magnet Dalam Kehidupan

1. Mengambil Benda-Benda dari Logam

Benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet adalah bahan yang terbuat dari logam seperti besi, baja, dan nikel. Dengan adanya sifat itu, magnet digunakan pada beberapa peralatan untuk mempermudah mengambil benda dari logam. Peralatan tersebut antara lain gunting, obeng, tang, dan alai pengangkut besi tua.

2. Penunjuk Arah

Magnet dapat digunakan untuk menunjukkan arah karena kutub-kutub magnet selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Alat yang memanfaatkan sifat magnet tersebut adalah kompas. Kompas adalah alat penunjuk arah mata angin. Di dalam kompas terdapat magnet berbentuk jarum yang selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan arah mata angin. Kompas digunakan oleh pelaut, pendaki gunung, dan pilot untuk membantu menunjukkan jalan.

3. Menghasilkan Listrik

Magnet dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar dan kecil. Salah satu alat yang menggunakan magnet untuk menghasilkan listrik adalah dinamo sepeda. Pada dinamo sepeda, magnet menghasilkan energi listrik dalam jumlah kecil yang digunakan untuk menyalakan lampu sepeda.

4. Merapatkan Dua Benda

Coba perhatikan pintu lemari es. Pintu lemari es dapat menutup dengan kuat dan rapat  dikarenakan di sekeliling sisi pintu lemari es terdapat magnet. Sebuah magnet yang panjang diletakkan di dalam karet sepanjang pintu lemari es. Lemari es terbuat dari baja, jadi magnet akan membuat pintu lemari es menutup dengan rapat ketika kamu menutupnya. Pintu lemari es yang tertutup rapat dapat menjaga suhu di dalam tetap dingin sehingga makanan dan minuman di dalamnya tetap segar.

5. Menggantikan Roda pada Kereta Api Maglev

Kereta api jenis maglev adalah kereta api modern yang bergerak tidak menggunakan roda tetapi menggunakan magnet. Kereta api maglev bergerak melayang di atas rel yang terbuat dari magnet. Oleh karena itu kereta api ini disebut maglev, singkatan dari magnetic levitation yang artinya mengapung di atas magnet.

6. Pengeras suara

Pengeras suara atau loud speaker atau anda lebih mengenalnya dengan istilah singkat speaker saja merupakan kombinasi antara magnet yang dipasang secara permanen dengan daya elektromagnetik. Cara kerja dari pengeras suara ini adalah dengan mengubah listrik menjadi suara melalui mekanisme tertentu. Nah, untuk dapat mengubah sinyal listrik menjadi suara, pengeras suara akan membangkitkan medan eletkromagnetik dan berinteraksi dengan cone di dalam magnet. Alat untuk membangkitkan medan eletktromagnetis adalah kumparan voice coil. Jadi ketika cone magnet bergerak maju mundur itulah suara dapat dihasilkan.Bagian voice coil dan magnet permanen dalam pengeras suara ini adalah dua sejoli yang tak dapat dipisahkan untuk menghasilkan suara. Voice coil sendiri merupakan bagian yang terus bergerak sedangkan magnet permanen adalah bagian yang akan tetap diam di tempatnya. Dengan adanya aliran listrik di dalam voice coil itulah yang akan membuat medan magnet berubah arah dan menyebabkan pergerakan tarik dan lepas listrik yang sangat cepat. Dari situlah kemudian muncul suara.

7. Microfon

Kebalikan dari pengeras suara yang mengubah energi listrik menjadi suara, pada microfon justru mengubah energi suara menjadi energi listrik. Sebenarnya dalam setiap microfon memiliki mekanismenya sendiri-sendiri dalam hal mengubah energi suara menjadi listrik tergantung pada jenis microfonnya masing-masing. namun dari semua perbedaan tersebut dalam sebuah mic pasti memiliki satu persamaan yaitu memiliki bagian utama yang disebut dengan diafragma.

Jadi cara kerja dari mikrofon mengapa bisa menghasilkan suara adalah sebagai berikut:

• Saat ada suara maka akan ada gelombang nah gelombang tersebut akan masuk ke dalam mikrofon.
• Pada bagian utama dalam microfon yaitu diafragma itulah yang akan dilewati oleh gelombang suara. Di dalam diafragma sendiri terdapat membrane plastic yang sangat tipis dan membrane inilah yang akan bergetar sesuai dengan gelombang suara yang masuk. Jadi bisa besar atau pun kecil.
• Pada bagian voice coil yang letaknya ada dibelakang diafragma juga akan ikut bergetar dengan adanya gelombang ini.
• Kemudian, di dalam voice coil terdapat sebuah kumparan yang melingkari magnet permanen dimana voice coil ini dengan adanya gelombang akan bergesekan dengan medan magnet sehingga akan menimbulkan energi listrik di dalam magnet tersebut. Nah, mulai dari inilah kemudian gelombang suara akan diterjemahkan menjadi suara.
• Aliran listrik dari dalam medan magnet akan bergerak kea rah amplifier dimana suara akan direkam dan kemudian dapat didengar.
• 8. Pintu kulkas

Pernahkah anda berfikir mengapa pintu kulkas atau lemari tidak ada kuncinya? Jika iya maka magnetlah jawabannya. Jadi pintu kulkas atau lemari es memang tidak membutuhkan kunci namun tetap bisa ditutup dengan rapat bahkan terkadang harus membutuhkan energi ektsra untuk membukanya. Hal ini disebabkan karena di sekitar pintu kulkas sudah dipasang magnet. Lemari es sendiri terbuat dari material yang sangat mudah ditarik oleh magnet seperti  baja atau besi kuat. Sedangkan pada bagian pintu magnet sudah dipasang magnet yang berukuran panjang dan ditutup dengan karet. Dengan ini anda tidak perlu khawatir lagi karena lemari es pasti akan menutupnya dengan rapat.

Jika pintu lemari es dapat menutup dengan sangat rapat maka suhu dalam kulkas atau lemari es juga bisa tetap dijaga dan segala makanan atau minuman anda dapat terlindungi secara maksimal. sebenarnya kerja dari pintu kulkas ini sama halnya dengan tempat pensil yang ada magnetnya pada bagian penutupnya namun di kulkas dalam ukuran yang lebih besar.

9. Dynamo sepeda

Pada sepeda yang bisa menghasilkan energi listrik atau ketika anda menggunakan sepeda dan bisa menyalakan lampu sepeda di malam hari maka itu juga peran dari adanya magnet di dalam dynamo sepeda. Ketika roda sepeda bergerak juga akan menggerakan kepala dynamo. Sedangkan di dalam dynamo ini memiliki sebuah magnet yang akan berputar di dalam kumparan tetap. Kemudian getaran dari gesekan antara roda sepeda magnet ini akan menghasilkan medan elektromagnetik dimana secara perlahan akan menjadi energi listrik. Jadi, anda bisa menghasilkan listrik hanya dengan mengayuh sepeda.

10. Pengangkat besi

Alat pengangkat besi sebenarnya sama halnya jik kita sedang mencari suatu benda yang terbuat dari besi dengan menggunakan magnet biasa. Saat ini alat pengangkat besi sudah dirancang sedemikian rupa yang digunakan untuk memilah material dari logam dan non logam dan ini biasanya digunakan dalam industri besar seperti tambang besi atau pemilahan sampah secara modern. Pemilahan  material logam dan non logam ini bertujuan untuk memudahkan kerja dari industri itu sendiri. Pada pembuangan sampah modern lebih berguna untuk memudahkan daur ulang.

Cara kerja dari alat pengangkat besi ini adalah dengan menggunakan besi yang kemudian mendapat lilitan dari kumparan yang sangat tebal. Kemudian saat dialiri listrik kumparan tersebut akan memunculkan medan magnet pada besi sehingga mampu mengangkat material logam besar dan saat aliran listrik dimatikan maka besi yang diangkat akan terlepas.

11. Bel listrik

Manfaat dari magnet dalam kehidupan sehari-hari lainnya adalah pada bel listrik entah itu digunakan dalam sekolah, rumah, orang jualan dan sebagainya. Cara kerja dari bel listrik ini sebenarnya mudah yaitu ketika bel listrik ditekan maka akan mendapatkan aliran listrik di dalamnya. aliran listrik tersebut kemudian akan mengalirkan energi elektromagnetik di dalam interuptor. Nah, bagian interuptor inilah yang akan menarik pemukul sehingga bisa berbunyi dan jika bel dilepas maka tidak ada daya pada interuptor sehingga bel pun akan mati.

Proses ini akan berlangsung sedemikian rupa sampai bel mati terutama pada bel yang jika ditekan akan menghasilkan lagu sebagai iramanya biasanya sudah ada mekanisme sendiri di dalam bel tersebut.

12. Pada papan catur

Pada beberapa jenis papan catur juga menggunakan magnet pada papannnya. Hal ini dikarenakan biasanya catur mudah terguling dan roboh dan hal ini tentu saja menyulitkan karena bisa jadi lupa dengan posisi caturnya. Oleh karena itu magnet juga diberikan dalam papan catur supaya tidak mudah roboh dan membuat para pemain catur tidak khawatir jika catur roboh dan lainnya karena permainan akan tetap bisa dilanjutkan.

 Adapun cara menghilangkan sifat kemagnetan antara lain:

·   Dibakar atau dipanaskan hingga suhu curie

·   Dibanting-banting

·   Dipukul-pukul

·  Magnet diletakkan pada solenoida (kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

Demikianlah beberapa ulasan tentang pengertian magnet beserta manfaatnya dalam kehidupan manusia ,bila ada kekuarangan saya mohon maaf , semoga bermanfaat.

Profil :
Nama : Sunantrio
Jurusan : Teknik Elektro
Nim : 19220010
Alamat Pendidikan : Universitas Gajayana Malang 

Share this post