KEMAGNETAN
Standar Kompetensi
4. Memahami konsep kemagnetan dan penerapannya dalam kehidupan
sehari-hari
Kompetensi Dasar
4.1 Menyelidiki gejala kemagnetan dan cara membuat magnet
4.2 Mendeskripsikan pemanfaatan kemagnetan dalam produk
teknologi
4.3 Menerapkan konsep induksi elektromagnetik untuk menjelaskan
prinsip kerja beberapa alat yang memanfaatkan prinsip induksi elektromagnetik
Peta
Konsep
Peta Konsep
1. PENGGOLONGAN BENDA BERDASARKAN SIFAT KEMAGNETANNYA
Magnet adalah suatu benda
yang dapat menarik benda-benda yang terbuat dari besi, baja, dan logam-logam
tertentu. Magnet yang pertama kali ditemukan berupa batuan. Batu magnet ini
ditemukan di Magnesia (Asia kecil) dekat Yunani. Benda-benda di sekitar kita
dikelompokkan menjadi tiga golongan yaitu ferromagnetik, paramagnetik, dan
diamagnetik. Ferromagnetik adalah benda-benda yang dapat
ditarik dengan kuat oleh magnet, misalnya besi, baja, nikel, dan kobalt. Paramagnetik adalah
benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet, misalnya platina dan alumunium.
Sedangkan diamanetik adalah benda-benda yang tidak ditarik
oleh magnet, misalnya seng dan bismut.
Magnet memiliki sifat-sifat antara lain: dapat menarik benda
logam tertentu, gaya tarik magnet terbesar terletak pada kedua kutubnya, selalu
menunjukkan arah utara dan selatan, memiliki dua kutub magnet, kutub-kutub
magnet berlainan jenis tarik-menarik, dan kutub-kutub magnet yang sejenis
tolak-menolak.
2. MEMBUAT MAGNET
Berdasarkan asalnya magnet ada dua macam, yaitu magnet alam
(dari alam) dan magnet buatan. Cara membuat magnet:
a. Dengan cara menggosok
Magnet Gosok
Saat membuat magnet dengan cara menggosok maka hal yang perlu
diperhatikan adalah penggosokan harus searah (teratur) tidak boleh bolak-balik.
b. Dengan arus listrik
Magnet Elektromagnetik
c. Dengan Induksi magnetik
Magnet dapat menarik benda logam tertentu karena susunan magnet
elementer didalam magnet itu tersusun teratur. Bila kita bisa membuat susunan
magnet elementer teratur maka kita bisa membuat magnet.
3. TEORI KEMAGNETAN BUMI
Jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan disebabkan
karena tertarik oleh kutub selatan dan kutub utara magnet bumi. Kutub utara
jarum kompas tertarik oleh kutub selatan magnet Bumi yang berada disekitar
kutub utara Bumi. Sedangkan kutub selatan jarum kompas tertarik oleh kutub
utara magnet Bumi yang terdapat di sekitar kutub selatan Bumi.
Kutub utara dan kutub
selatan magnet Bumi tidak berimpit dengan kutub utara dan kutub selatan Bumi.
Hal ini menyebabkan kutub utara dan kutub selatan magnet jarum kompas tidak
menunjukkan arah utara dan selatan geografis, sehingga membentuk sebuah sudut
yang disebut sudut deklinasi (D). Sudut deklinasi adalah sudut
yang dibentuk oleh kutub utara-selatan jarum kompas terhadap arah utara dan
selatan geografis.
Pola garis-garis gaya magnetik yang dibentuk oleh kemagnetan
bumi
Medan Magnet Bumi
Di daerah yang tepat di atas garis katulistiwa, posisi jarum
kompas dalam keadaan seimbang. Namun jika kompas dibawa ke kutub Bumi, posisi
jarum kompas akan condong ke atas atau ke bawah. Ketika dibawa mendekati kutub
utara Bumi, kutub utara jarum kompas condong ke bawah karena tertarik oleh
kutub selatan magnet Bumi. Sedangkan ketika dibawa mendekati kutub selatan
Bumi, kutub selatan jarum kompas akan condong ke bawah karena tertarik oleh
kutub utara magnet Bumi. Kemiringan jarum kompas tersebut membentuk sudut
inklinasi. Sudut Inklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh
jarum kompas terhadap permukaan Bumi.
4. MEDAN MAGNETIK
Besi dapat tertarik oleh
magnet karena adanya gaya magnetik. Gaya tarik magnet terhadap besi ini semakin
jauh semakin kecil, dan pada suatu saat nol. Selama besi masih dapat tertarik
oleh magnet berarti besi tersebut masih berada dalam medan magnetik. Medan
magnetik adalah daerah di sekitar magnet di mana benda dipengaruhi
oleh gaya magnetik.
Medan Magnet
Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa pola medan magnetik
tersebut berbentuk garis lengkung dari kutub utara ke kutub selatan, (Menurut
kesepakatan, arah medan magnetik berasal dari kutub utara menuju kutub selatan
magnetik).
5. MEDAN MAGNETIK DI SEKITAR KAWAT BERARUS LISTRIK
Kumparan kawat berinti besi yang dialiri listrik dapat menarik
besi dan baja. Hal ini menunjukkan bahwa kumparan kawat berarus listrik dapat
menghasilkan medan magnetik. Medan magnetik juga dapat ditimbulkan oleh kawat
penghantar lurus yang dialiri listrik. Hal pertama diselidiki oleh Hans
Christian Oersted (1777-1851) dengan percobaan sebagai berikut.
Percobaan Oersted
Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik
yang mengalir dalam kawat penghantar itu menghasilkan medan magnetik, atau di
sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik. Pada saat arus listrik
yang mengalir dalam penghantar diperbesar, ternyata kutub utara jarum kompas
menyimpang lebih jauh. Hal ini berarti semakin besar arus listrik yang
digunakan, semakin besar medan magnet magnetik yang dihasilkan.
Arah medan magnetik di
sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah
tangan kanan. Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), maka
arah keempat jarimu yang lain menunjukkan arah medan magnetik (B).
Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk menentukan arah medan
magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik.
Untuk mengetahui letak kutub utara dan kutub selatan yang
terbentuk pada kumparan berarus listrik dapat dilakukan dengan cara sebagai
berikut.
Medan Magnet Kawat Berarus
Perhatikan arah arus listrik yang mengalir pada kumparan. Ujung
kumparan yang pertama ksli mendapat arus listrik dijadikan pedoman untuk
menentukan letak kutub-kutub magnet. Caranya, genggamlah ujung kumparan yang
pertama kali teraliri arus listrik dengan posisi jari tangan kanan sesuai
dengan letak kawat pada inti besi. Apabila kawat itu berada di depan inti besi,
letakkan telapak tangan menghadap ke depan, kemudian genggamlah kumparan
berinti besi itu.
Kaidah Tangan Kanan
Letak kutub utara magnet ditunjukkan oleh arah ibu jari,
sedangkan arah sebaliknya menunjukkan kutub selatan. Jika kawat penghantar yang
pertama kali teraliri arus listrik berada di belakang inti besi, maka hadapkan
telapak tanganmu ke belakang, kemudian genggamlah kumparan kawat itu. Dengan
cara yang sama kamu dapat menentukan letak kutub utara dan kutub selatan
magnet.
6. ELEKTROMAGNET
Elektromagnet adalah magnet yang terjadi karena aliran listrik
pada kumparan berinti besi. Elektromagnet ini memiliki beberapa kelebihan
dibanding magnet permanen. Kelebihan-kelebihan tersebut antara lain:
1.
Sifat kemagnetannya dapat diperbesar dengan cara memperbanyak
jumlah liitan atau memperbesar arus listri
2.
Sifat kemagnetannya dapat dihilangkan dengan cara memutus arus
listrik, dan dapat ditimbulkan kembali dengan cara meyambung arus listrik
3.
Kutub-kutub magnetnya dapat ditukar dengan cara mengubah arah
arus listrik.
Peralatan sehari-hari yang berprinsip pada elektromagnet antara
lain: telepon, bel listrik, alat ukur listrik, dan alat pengangkat besi.
7. GAYA LORANTZ
Gaya Lorentz terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik
berada di dalam medan magnetik. Besar gaya Lorentz bergantung pada besar medan
magnetik, panjang penghantar, dan besar arus listrik yang mengalir dalam kawat
penghantar. Besar gaya Lorentz dapat ditentukan dengan rumus:
F=BIL
dengan: F= gaya Lorentz (newton)
B= kuat medan magnet (tesla)
I =kuat arus listrik (ampere)
L= panjang kawat penghantar (meter)
B= kuat medan magnet (tesla)
I =kuat arus listrik (ampere)
L= panjang kawat penghantar (meter)
Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah
tangan kanan. Jika ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I) dan jari
telunjuk menunjukkan arah medan magnetik (B), maka jari tengah
menunjukkan arah gay Lorentz (F).
Kaidah Gaya Lorentz
Peralatan dalam kehidupan sehari-hari yang memanfaatkan gaya
Lorentz antara lain: bor listrik, kipas angin, blender, mikser, alat pengering
rambut, mesin penyedot debu, dan mesin cuci.
MATERI POWER POINT.
MATERI POWER POINT.
VIDEO PEMBELAJARAN KEMAGNETAN 1.
VIDEO PEMBELAJARAN KEMAGNETAN 2.
Materi Diskusi :
Mengapa sering kali terjadi kecelakaan di rel kereta api yang tidak ada palang pintunya, bila ada mobil yang lewat, tiba-tiba mesin kendaraan mati mendadak...?
=== SELAMAT BELAJAR, SEMOGA SUKSES ===
EmoticonEmoticon