MATERI TENTANG MAGNET

v  Pengertian Magnet

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang dapat menimbulkan gejala gaya, baik gaya tarik maupun gaya tolak terhadap jenis logam tertentu seperti besi, baja, seng, dan lain-lain. Istilah magnet  berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Jadi magnet atau kemagnetan adalah kemampuan suatu benda untuk menarik benda-benda lain yang berada di sekitarnya.

Dengan perkembangan dan kemajuan teknologi manusia dapat menciptakan magnet yang berasal dari besi, baja, dan campuran beberapa logam lainnya untuk memenuhi kebutuhannya.

v  Sifat-Sifat Magnet

1.      Magnet mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.

2.      Gaya tarik terbesar berada di kutubnya.

3.      Bila bergerak bebas, kutub-kutub magnet selalu mengarah ke utara dan selatan.

4.      Kutub utara selalu menunjuk ke arah utara Bumi, sedangkan kutub selatan selalu menunjuk ke arah selatan Bumi.

5.      Jika magnet dipotong-potong menjadi beberapa bagian yang lebih pendek, setiap potongan tetap memiliki dua kutub yaitu utara dan selatan.

6.      Kutub yang sejenis tolak menolak, kutub yang tak sejenis tarik menarik.

7.      Sebuah magnet selalu tersusun atas magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

8.      Pada benda magnetik, magnet elementer tersusun secara teratur, tetapi pada benda nonmagnetik, magnet elementernya tersusun secara acak.

9.      Prinsip membuat magnet adalah menjadikan magnet elementer yang semula acak (tidak teratur) menjadi teratur dan searah.

10.  Magnet elementer pada magnet lunak mudah diatur sehingga mudah dijadikan magnet.

11.  Magnet elementer pada magnet keras sukar diatur sehingga sukar dijadikan magnet.

12.  Dapat menarik benda-benda dari logam tertentu seperti besi atau baja.

v  Pengelompokan magnet dapat dibedakan atas:

1.      Menurut bentuknya: magnet batang, magnet silinder, magnet jarum dan magnet ladam.

2.      Menurut asalnya: magnet alami dan magnet buatan.

3.      Menurut sifat kemagnetannya: magnet tetap (permanen) dan magnet sementara (remanen).

Magnet alam adalah magnet yang ditemukan di alam, biasanya berupa batuan yang dapat menarik besi yang ada di dekatnya.  

Magnet buatan adalah magnet-magnet yang sengaja dibuat oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Magnet jenis ini biasanya dibuat dari besi atau baja.

Magnet tetap atau magnet permanen adalah magnet-magnet yang mempunyai sifat kemagnetan yang sukar dihilangkan. Magnet jenis ini biasanya dibuat dari baja.

Magnet sementara adalah magnet-magnet yang mempunyai sifat kemagnetan yang mudah hilang/dihilangkan karena suatu sebab.

v  Komposisi Bahan Magnetik

1.      Magnet alam (dahulu disebut batu magnet).

Magnet alam adalah mineral, Fe3O4 dalam fasa keramik alamiah dengan ion O2‐    dalam kisi kps. Ion besi berada dalam lokasi intertisial rangkap 4 dan rangkap 6. Secara lebih terinci dapat dilihat ion Fe2+ berada pada lokasi rangkap 6, sedangkan ion Fe3+ terbagi rata pada rangkap 6 dan rangkap 4. Struktur ini termasuk jenis struktur NiFe2O4 yang disebut spinnel. Sel satuan ini bersifat magnetik karena momen magnet ion pada lokasi rangkap 6 sama arahnya dan yang berada pada  lokasi rangkap 4 berlawanan arah

.

2.     Magnet Logam

Besi kpr merupakan bahan magnet logam yang sering dijumpai. Bahan logam lain yang memiliki permeabulitas maksimum yang sangat tinggi,  adalah permalloy, dan medan oersif (‐Hc) yang tinggi adalah Alnico V.

3.     Magnet keramik

Magnet keramik seperti, ferit terdiri dari senyawa ionik. Jadi besi berbentuk Fe2+ atau Fe3+. Ion feros kehilangan dua elektron, yaitu dua elektron 4s dan satu electron 3d, jadi tersisa lima elektron yang tidak berpasangan.

Contoh: BeFe12+O19

v  Benda Magnetik dan benda Non Magnetik

Benda-benda yang ada di sekitar kita berdasarkan sifat kemagnetannya dapat dibedakan menjadi  2 macam, yaitu:

1.      Benda Magnetik

Benda magnetik adalah benda-benda yang dapat dipengaruhi (ditarik/ditolak) oleh magnet.

Benda magnetik dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:

a.      Feromagnetik, yaitu benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet dan dapat dibuat menjadi magnet.

Contoh: besi, baja, cobalt, nikel

b.      Paramagnetik, yaitu benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet dan tidak dapat menjadi magnet.

Contoh: mangan, platina, aluminium dan uranium

c.       Diamagnetik, yaitu benda-benda yang seolah-olah ditolak oleh magnet dan tidak dapat dibuat menjadi magnet.

Contoh: bismut, seng, emas

2.      Benda non Magnetik

Benda non magnetik adalah  benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.

Contoh: kertas, kayu, plastic, kaca

v  Cara membuat Magnet

Untuk membuat magnet dapat dilakukan dengan 3 cara  sebagai berikut:

1.      Dengan cara menggosok, yaitu: menggosokkan ujung magnet permanen pada permukaan benda bahan magnet, misalnya besi digosok dengan magnet yang  arah sama dan berulang-ulang.

Bahan magnet ini akhirnya bersifat seperti magnet batang yang mempunyai dua kutub, dan kemagnetannya bersifat  permanen.

2.      Dengan mengalirkan arus listik DC/electromagnet,  yaitu: mengalirkan arus lstrik  pada kumparan yang di bagian tengahnya dimasukkan inti besi (misal paku yang besar). Magnet yang dibuat dengan cara ini mempunyai sifat kemagnetan yang remanen, artinya hanya bersifat sebagai magnet sewaktu dialiri arus listrik saja. Kutub magnet yang diperoleh dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan Oerstead. (di bahas berikutnya).

3.      Dengan cara induksi magnet yaitu: mendekatkan benda yang bukan magnet dengan magnet permanen sehingga benda tersebut akan bersifat sebagai magnet.

Sifat kemagnetan suatu benda akan berkurang atau hilang jika mengalami hal-hal sebagai berikut

1.      Sering jatuh

2.      Sering dipukul-pukul

3.      Dibakar atau dipanaskan pada suhu yang tinggi.

4.      Sering dialiri arus AC

5.      Penyimpanan magnet yang salah (penyimpanan magnet haruslah berpasangan dengan posisi kutub berlawanan dan harus dikunci dengan batang besi biasa). Dengan demikian garis gaya magnetnya akan berputar di dalam magnet saja).

v  Magnet Elementer

Untuk menerangkan beberapa hal tentang kemagnetan seorang fisikawan yang bernama Weber menyusun hipotesisnya sebagai berikut:

1.      Besi atau baja terdiri dari atom-atom magnetik yang disebut magnet elementer yang mempunyai kutub utara dan kutub selatan.

2.      Magnet elementer pada besi mudah diarahkan sehingga dengan mudah dapat dibuat menjadi magnet, sedangkan pada baja magnet elementernya sukar diarahkan sehingga sulit untuk dibuat menjadi magnet.

3.      Pada besi bukan magnet, magnet elementernya tidak teratur dan berbentuk lingkaran-lingkaran tertutup.

4.      Bila sebatang magnet dipotong menjadi dua atau lebih maka bagian-bagian itu akan merupakan magnet baru.

	Pada prinsipnya membuat magnet adalah suatu proses penyearahan/pengaturan posisi magnet elementer sehingga teratur dan terarah susunan kutub magnetnya. Besi mudah menjadi magnet dibandingkan dengan baja karena magnet elementer pada besi mudah diatur dan diarahkan, sedangkan pada baja sukar, sehingga sifat kemagnetan besi mudah hilang dibandingkan baja.

v  Medan Magnet

Medan magnet adalah suatu daerah yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet. Pola medan magnet berupa garis khayal berbentuk lengkung yang berasal dari kutub utara menuju kutub selatan magnet. Pola bentuk ini biasanya disebut garis gaya magnet atau fluk magnetik

v  Kemagnetan Bumi

Bumi dapat dianggap sebagai magnet raksasa yang mempunyai kutub utara dan kutub selatan. Kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub selatan bumi dan kutub selatan magnet bumi berada di sekitar kutub utara bumi. Letak kutub-kutub magnet bumi tidak berhimpitan dengan kutub-kutub bumi. Hal ini berarti arah yang ditunjukkan oleh jarum kompas tidak tepat pada arah utara selatan bumi tetapi agak menyimpang dari arah utara selatan bumi.

Sudut penyimpangan yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap arah selatan bumi disebut sudut deklinasi. Bila kutub utara jarum kompas menyimpang ke arah timur (ke kanan) maka sudut deklinasinya positif, dan sebaliknya bila kutub utara jarum kompas menyimpang ke arah barat (ke kiri) maka sudut deklinasinya negatif. Bila beberapa daerah mempunyai sudut deklinasi yang sama disebut Isogon. Besar sudut deklinasi suatu tempat berubah-ubah dari tahun ke tahun.

Selain membantuk sudut terhadap arah utara selatan bumi, jarum kompas juga membentuk sudut terhadap bidang datar. Sudut kemiringan yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap bidang datar disebut sudut inklinasi. Sudut inklinasi positif terjadi bila kutub utara jarum kompas menunjuk kea rah bawah dan sebaliknya sudut inklinasinya negatif  bila kutub utara jarum kompas menunjuk ke arah atas.

Beberapa tempat yang memiliki sudut inklinasi yang sama disebut Isoklin. Di daerah kutub mempunyai sudut inklinasi maksimum sebesar 90⁰, sedangkan pada daerah katulistiwa mempunyai sudut inklinasi minimum sebesar 0⁰, sehingga daerah katulistiwa disebut juga daerah aklin.