Makalah IPA by ahmad6129

VIEWS: 442 PAGES: 83

									                 KEMAGNETAN

Makalah Ini Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Pelajaran
               “Ilmu Pengetahuan Alam”




                        Oleh :




        SMP NEGERI 4 MAKASSAR
                        2012
                                                                                          i

                                 Kata pengantar

Puji syukur kita panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah melimpahkan segala
nikmat-Nya dan karunia-Nya. Dengan segenap ungkapan rasa terima kasih yang tidak
terperi saya sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dan mendukung
seluruh proses penulisan makalah ini sehingga penulisan makalah dengan judul
KEMAGNETAN.



Begitu banyak hal yang dilalui penulis sampai dengan selesainya karya yang merupakan
hasil pintu akhir dari seluruh proses studi dan analisa sistem pemerintahan di berbagai
negara. Mungkin apa yang telah kami hasilkan bukanlah yang terbaik, namun kami
berharap apa yang telah kami lakukan akan bermanfaat.


Kami sadar bahwa apa yang telah kami peroleh tidak semata-mata hasil dari jerih payah
kami semata tetapi hasil dari keterlibatan semua pihak.Oleh sebab Itu saya
menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Guru Mata Pelajaran
2. Teman-teman kelas
3. Orangtua kita semua

Semoga bantuan dan dukungan yang telah diberikan dengan Ikhlas diberikan balasan
oleh allah SWT.



                                                        Makassar, 14 Januari 2012
                                                                                                                     ii

                                                 DAFTAR ISI

Kata Pengantar .......................................................................................... i

Daftar Isi .................................................................................................... ii

BAB I : Pendahuluan ................................................................................. 1

           Latar Belakang ............................................................................... 1

           Rumusan Masalah ......................................................................... 1

           Tujuan ............................................................................................ 2

BAB II : Pembahasan (Pra-materi) ............................................................. 3

           Kemagnetan Bahan ....................................................................... 5

           Membuat Magnet ........................................................................... 7

           Kutub Magnet ................................................................................. 12

           Prinsip Kemagnetan ....................................................................... 20

           Kemagnetan Bumi.......................................................................... 25

           Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik ............................................. 29

           Medan Magnet Sebuah Kumparan ................................................. 33

           Elektromagnet ................................................................................ 35

           Kegunaan Elektromagnet ............................................................... 41

           Gaya Lorentz ................................................................................. 53

           Manfaat Magnet dalam Kehidupan Sehari-Hari .............................. 56

BAB III : Penutup ....................................................................................... 64

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 66
                                                                            1

                                  BAB 1

                           PENDAHULUAN


A. Latar Belakang

        Bisakah kita hidup tanpa magnet, jawabnya tidak karena sebagian besar

   semua alat yang kita gunakan juga menggunakan magnet. Fenomena

   kemagnetan telah dikenal sejak jaman Yunani kuno. Magnet merupakan suatu

   yang tidak bisa dipisahkan dari kehidupan. Dalam kehidupan kita dikelilingi

   oleh magnet-magnet. Bumi yang kita diami adalah suatu magnet yang sangat

   besar. Bintang-bintang, seperti matahari memberi kehidupan pada mahluk di

   bumi juga merupakan suatu magnet yang besar. Berbagai alat menggunakan

   magnet seperti alat-alat rumah tangga dan alat-alat komunikasi.

        Berkaitan dengan magnet ini sering muncul pertanyaan-pertanyaan

   seperti apa sesungguhnya magnet itu, mengapa beberapa benda bersifat

   magnet, bagaimana sifat-sifat magnet. Oleh karena itu pada makalah ini kami

   akan membahas masalah tentang kemagnetan dengan judul “Magnet dan

   Manfaatnya dalam Kehidupan Sehari-hari”



B. Rumusan Masalah

        Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan di atas,

   maka rumusan masalah dari makalah ini antara lain:

   1. Bagaimanakah teori kemagnetan itu ?
                                                                    2

    2. Apakah medan magnet itu ?

    3. Apa saja jenis-jenis magnet ?

    4. Bagaimana cara membuat magnet ?

    5. Bagaimana cara menghilangkan magnet ?

    6. Bagaimana pemanfaatan magnet dalam kehidupan sehari-hari ?



C. Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui :

    1. Teori Kemagnetan

    2. Medan Magnet

    3. Jenis-jenis Magnet

    4. Cara Membuat Magnet

    5. Cara Menghilangkan Magnet
                                                                            3

                                  BAB II

                               PEMBAHASAN

Pada era teknologi yang serba modern ini magnet memegang peranan yang

sangat penting. Dari pengembangan sains, telah berhasil membuat alat

transportasi yang menggunakan magnet yang disebut kereta api monorel.

Berbagai alat menggunakan magnet seperti alat-alat rumah tangga dan alat-

alat komunikasi. Apakah sebenarnya magnet itu? Bagaimanakah prinsip kerja

alat-alat itu berdasarkan kemagnetan?

   Bagian-bagian magnet :

  a. Kutub Magnet

      Kutub magnet yaitu bagian ujung magnet yang memiliki gaya megnet

       paling kuat.

      Magnet memiliki 2 kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan.

      Kutub utara : kutub magnet yang menghadap ke utara ketika magnet

       dapat bergerak bebas.

      Kutub selatan : kutub magnet yang menghadap ke selatan ketika magnet

       dapat bergerak bebas.

  b. Sumbu Magnet

      Sumbu magnet yaitu garis yang menghubungkan kedua kutub magnet.

  c. Magnet Elementer

          Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri dari magnet-magnet kecil

     yang disebut magnet elementer. Magnet elementer adalah magnet yang
                                                                         4

 paling kecil yang berupa atom. Suatu benda akan bersifat magnet jika

 magnet-magnet elementernya mempunyai arah yang cenderung sama/

 beraturan dan benda yang tidak mempunyai sifat magnet jika magnet-

 magnet elementernya mempunyai arah acak (sembarang).

      Pada sebuah magnet, magnet-magnet elementernya tersusun rapi dan

 menunjuk arah yang sama, sehingga menimbulkan kutub-kutub magnet.

 Antar magnet elementer tersebut terdapat gaya tolak-menolak dan gaya

 tarik-menarik. Akan tetapi, di bagian ujung magnet hanya terdapat gaya

 tolak-menolak. Itulah sebabnya pada ujung-ujung magnet terdapat gaya

 magnet paling kuat sedangkan bagian tengahnya lemah.

      Pada benda bukan magnet, magnet-magnet elementernya tersusun

 dengan arah yang berlainan atau arah yang acak sehingga tidak

 menimbulkan kutub magnet. Karena arahnya acak, gaya tarik-menarik dan

 tolak-menolak antar magnet elementer saling meniadakan. Itulah sebabnya

 pada besi bukan magnet tidak terdapat gaya magnet (sifat magnet).




Sifat Kemagnetan

   Beberapa sifat kemagnetan yang dapat diamati:

      1. Magnet memiliki dua buah kutub, yaitu kutub utara dan kutub

         selatan. Kutub utara selalu menunjuk ke arah utara Bumi,

         sedangkan kutub selatan selalu menunjuk ke arah selatan Bumi.
                                                                           5

     2. Kutub-kutub senama (sejenis) akan tolak-menolak dan kutub-kutub

         yang tidak senama (tidak sejenis) akan tarik-menarik.

Teori Kemagnetan

   Menurut teori kemagnetan,

     1. sebuah bahan magnet tersusun dari sejumlah besar magnet-magnet

         kecil yang dinamakan magnet elementer

     2. pada magnet, magnet elementer tersusun secara teratur, sedangkan

         pada bahan nonmagnetik, magnet elementer tersusun secara acak;

     3. prinsip membuat magnet adalah menjadikan magnet elementer

         yang tadinya tidak teratur menjadi teratur dan searah;

     4. pada bahan magnet lunak, magnet elementer mudah "diputar"

         sehingga bahan-bahan tersebut mudah dijadikan magnet;

     5. pada bahan magnet keras, magnet elementer sukar "diputar"

         sehingga bahan ini sukar dijadikan magnet;

     6. bila magnet permanen dipotong, masing-masing potongan akan

         tetap mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.

  Agar lebih jelasnya, mari kita membaca di bawah ini.

  KEMAGNETAN BAHAN

         Kita   dapat   menggolongkan       benda     berdasarkan   sifatnya.

  Pernahkah kamu melihat benda yang dapat menarik benda logam lain?

  Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di dekatnya

   disebut kemagnetan. Berdasarkan kemampuan benda menarik benda
                                                                       6

lain dibedakan menjadi dua, yaitu benda magnet dan benda bukan

magnet. Namun, tidak semua benda yang berada di dekat magnet

dapat ditarik. Benda yang dapat ditarik magnet disebut benda magnetik.

Benda yang tidak dapat ditarik magnet disebut benda nonmagnetik.

       Benda yang dapat ditarik magnet ada yang dapat ditarik kuat, dan

ada   yang    ditarik   secara     lemah.   Oleh    karena   itu,   benda

dikelompokkan    menjadi   tiga,    yaitu   benda   feromagnetik,   benda

paramagnetik, dan benda diamagnetik. Benda yang ditarik kuat oleh

magnet disebut benda feromagnetik. Contohnya besi, baja, nikel, dan

kobalt. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut benda

paramagnetik. Contohnya platina, tembaga, dan garam. Benda yang

ditolak oleh magnet dengan lemah disebut benda diamagnetik.

Contohnya timah, aluminium, emas, dan bismuth.

       Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan

magnet. Benda itu ada yang mudah dan ada yang sulit dijadikan

magnet. Baja sulit untuk dibuat magnet, tetapi setelah menjadi magnet

sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh karena itu, baja digunakan

untuk membuat magnet tetap (magnet permanen). Besi mudah untuk

dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya

mudah hilang. Oleh karena itu, besi digunakan untuk membuat magnet




sementara.
                                                                      7

       Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet kecil

yang disebut magnet elementer. Cobalah mengingat kembali teori partikel

zat di kelas VII. rinsip membuat magnet adalah mengubah susunan magnet

elementer yang tidak beraturan menjadi searah dan teratur. Ada tiga cara

membuat magnet, yaitu menggosok, induksi, dan arus listrik.

1. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok




       Besi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan

   magnet. Caranya besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap.

   Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada

    besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah.

2. Membuat Magnet dengan Cara Induksi
                                                                       8




                         Besi   dan   baja     dapat   dijadikan   magnet

   dengan cara induksi magnet. Besi dan baja diletakkan di dekat

   magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja

   akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan

   letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan

   menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di

   dekatnya.

      Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang,

   akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet

   penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan

   ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B

   besi menjadi kutub utara atau sebaliknya.

3. Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik
                                                                       9




                          Selain dengan cara induksi, besi dan

baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja

dililiti kawat yang dihu- bungkan dengan baterai. Magnet elementer

yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah

(DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer

letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan

menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di

dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau

elektromagnet.

  Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub

magnet yang terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan.

Jika arah arus berlawanan jarum jam maka ujung besi tersebut

menjadi kutub utara. Sebaliknya, jika arah arus searah putaran jarum
                                                                     10

jam maka ujung besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan

demikian, ujung A kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.

  Setelah    kita   dapat   membuat     magnet    tentu   saja    ingin

menyimpannya. Agar sifat kemagnetan sebuah magnet dapat tahan

lama, maka dalam menyimpan magnet diperlukan angker (sepotong

besi) yang dipasang pada kutub magnet. Pemasangan angker bertu-

juan untuk mengarahkan magnet elementer hingga membentuk rantai

tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan dua

angker yang dihubungkan dengan dua kutub magnet yang

berlawanan. Jika berupa magnet U untuk menyimpan diperlukan satu

angker      yang     dihubungkan       pada       kedua       kutubnya.




                            Kita      sudah      mengetahui      benda

magnetik dapat dijadikan magnet. Sebaliknya magnet juga dapat

dihilangkan kemagnetannya. Bagaimana caranya? Sebuah magnet

akan hilang sifat kemagnetannya jika magnet dipanaskan, dipukul-

pukul, dan dialiri arus listrik bolak-balik. Magnet yang mengalami

pemanasan dan pemukulan akan menyebabkan perubahan
                                                                11

susunan magnet elementernya. Akibat pemanasan dan pemukulan

magnet elementer menjadi tidak teratur dan tidak searah. Penggunaan

arus AC menyebabkan arah arus listrik yang selalu berubah-ubah.

Perubahan arah arus listrik memengaruhi letak dan arah magnet

elementer. Apabila letak dan arah magnet elementer berubah, sifat

kemagnetannya                                               hilang.




Cara Menghilangkan Sifat Kemagnetan

     Sifat kemagnetan suatu benda dapat dihilangkandengan cara

dipukul atau dipanaskan. Dengan dipukul atau dipanaskan maka

domain-domain bergerak secara random dan tak teratur, sehingga

sifat magnet yang dimiliki jadi hilang. Magnet permanen dapat pula

hilang sifat kemagnetannya.

     Sebagai contoh, jika magnet sering jatuh atau dipukul-pukul

maka sifat kemagnetannya akan berkurang bahkan hilang. Pemanasan

pada magnet juga menyebabkan sifat kemagnetannya berkurang atau
                                                                 12

bahkan hilang. Hal ini terjadi karena tambahan energi akibat

pemanasan     menyebabkan      partikel-partikel   bahan    (magnet

elementernya) bergerak lebih cepat dan lebih acak, maka sebagian

magnet elementernya tidak lagi menunjuk arah yang sama seperti

semula. Bahkan setiap benda di atas suhu tertentu sama sekali tidak

dapat dibuat menjadi magnet.




KUTUB MAGNET




                         Di awal makalah ini kamu sudah mengenal

istilah kutub magnet. Selanjutnya di bagian ini kamu akan lebih

memperdalam sifat-sifat kutub magnet. Jika magnet batang ditaburi

serbuk besi atau paku- paku kecil, sebagian besar serbuk besi maupun

paku akan melekat pada kedua ujung magnet. Bagian kedua ujung

magnet akan lebih banyak serbuk besi atau paku yang menempel
                                                                  13

daripada di bagian tengahnya. Hal itu menunjukkan bahwa gaya tarik

magnet paling kuat terletak pada ujung-ujungnya. Ujung magnet

yang memiliki gaya tarik paling kuat itulah yang disebut kutub

magnet. Bagai- manakah menentukan jenis kutub magnet? Sebuah

magnet batang yang tergantung bebas dalam keadaan setimbang,

ujung-ujungnya akan menunjuk arah utara dan arah selatan bumi.

Ujung magnet yang menunjuk arah utara bumi disebut kutub utara

magnet. Sebaliknya, ujung magnet yang menunjuk arah selatan bumi

disebut kutub selatan magnet. Setiap magnet memiliki dua kutub,




yaitu kutub utara dan kutub selatan.                          Alat

yang digunakan untuk menunjukkan arah utara bumi atau geografis

disebut kompas. Kompas merupakan magnet jarum yang dapat

bergerak bebas pada sebuah poros. Pada keadaan setimbang salah satu

ujung magnet jarum menunjuk arah utara dan ujung lainnya menunjuk

arah selatan. Kamu sudah mengetahui bahwa magnet mempunyai

dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Apabila dua

kutub magnet didekatkan akan saling mengadakan interaksi. Jenis
                                                                14

interaksi bergantung jenis-jenis kutub yang berdekatan. Apakah yang

terjadi jika kutub utara sebuah magnet    didekatkan dengan kutub

utara magnet lain? Atau sebaliknya, apakah yang terjadi jika kutub

utara sebuah magnet didekatkan dengan kutub selatan magnet lain?

     Untuk mengetahui interaksi antarkutub dua magnet, cobalah

melakukan kegiatan berikut secara berkelompok. Sebelumnya,

bentuklah satu kelompok yang terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2

perempuan.

Tujuan: Mengetahui interaksi antarkutub



Alat dan Bahan:

- Magnet batang alnico

- Benang

- Spidol

- Statif

- benang

- magnet

- magnet kertas

Cara Kerja:

1.    Ikatlah sebuah   magnet batang di tengah-tengahnya dan

gantungkan pada statif.
                                                               15

2. Setelah dalam keadaan seimbang, dekati kutub magnet dengan




kutub sejenis magnet yang lain.

3. Amatilah keadaan magnet.

4. Ulangi cara kerja nomor 2-3, tetapi menggunakan kutub

magnet yang berlawanan jenis.

  Kamu sudah melakukan kegiatan berupa menginteraksikan dua

magnet; jika kutubnya senama akan saling menolak tetapi jika

kutubnya berbeda akan saling menarik. Pada saat dua magnet

terpisah jarak yang jauh, belum terasa adanya gaya tarik atau gaya

tolak. Makin dekat kedua magnet, makin terasa kuat gaya tarik atau

gaya tolaknya.

  Jika di sekitar magnet batang diletakkan benda-benda mag- netik,

benda-benda itu akan ditarik oleh magnet. Makin dekat dengan

magnet, gaya tarik yang dialami benda makin kuat. Makin jauh dari

magnet makin kecil gaya tarik yang dialami benda. Ruang di sekitar

magnet yang masih terdapat pengaruh gaya tarik magnet disebut

medan magnet. Pada tempat tertentu benda tidak mendapat penga- ruh
                                                                16

gaya tarik magnet. Benda yang demikian dikatakan berada di luar

medan magnet. Medan magnet tidak dapat dilihat dengan mata.

Namun,      keberadaan     dan     polanya     dapat   ditunjukkan.




                         Garis-garis   yang   menggambarkan   pola

medan magnet di- sebut garis-garis gaya magnet. Garis-garis

gaya magnet tidak pernah berpotongan satu sama lainnya. Garis-

garis gaya magnet keluar dari kutub utara, masuk (menuju) ke kutub

selatan. Makin banyak jumlah garis-garis gaya magnet makin

besar kuat medan magnet yang dihasilkan. Apapun bentuknya

sebuah magnet memiliki medan magnet yang digambar berupa garis

lengkung.

  Dua kutub magnet yang tidak sejenis saling berdekatan pola medan

magnetnya juga berupa garis lengkung yang keluar dari kutub

utara magnet menuju kutub selatan magnet. Bagaimanakah kerapatan

pola medan magnet dua kutub magnet yang makin berdekatan?
                                                                    17

  Pada dua kutub magnet yang tak sejenis, garis-garis gaya

magnetnya keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan

magnet lain. Itulah sebabnya dua kutub magnet yang tidak sejenis

saling tarik-menarik.

  Pada dua kutub magnet yang sejenis, garis-garis gaya magnet yang

keluar dari kutub utara masing-masing cenderung saling menolak.

Mengapa? Karena arah garis gaya berlawanan, terjadilah tolak-

menolak antara      garis-garis gaya yang keluar kedua kutub utara

magnet. Hal itulah yang menyebabkan dua kutub yang sejenis saling

menolak.




Penggunaan Konsep Gaya Lorentz (Gaya Magnet)

  Adanya gaya magnet pada penghantar berarus listrik di dalam

medan magnet memungkinkan berputarnya kumparan penghantar

berarus listrik di dalam medan magnet. Beberapa contoh penerapan

konsep ini antara lain motor listrik dan alat ukur listrik.

a. Motor listrik

  Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi

energi kinetik. Dasar kerja motor listrik ini hampir sama dengan dasar

kerja sebuah galvanometer. Apabila arus listrik dialirkan melalui
                                                                 18

kumparan, permukaan kumparan yang bersifat sebagai kutub utara

bergerak menghadap selatan magnet. Permukaan yang bersifat

sebagai kutub selatan bergerak menghadap ke kutub utara magnet.

Setelah itu maka kumparan berhenti berputar.

  Untuk melanjutkan putaran, tepat pada saat kutub kumparan

berhadapan dengan kutub magnet, arah arus dalam kumparan dibalik.

Dengan terbaliknya arah arus maka kutub utara kumparan berubah

menjadi kutub selatan, kutub selatannya menjadi kutub utara.

Sekarang kutub utara kumparan berhadapan dengan kutub utara

magnet. Kutub selatan kumparan berhadapan dengan kutub selatan

magnet. Kutub-kutub itu menolak kumparan berputar setengah

putaran sampai kutub utara kumparan berhadapan dengan kutub

selatan magnet dan kutub selatan kumparan berhadapan dengan kutub

utara magnet, pada saat itu arus dalam kumparan dibalik lagi. Akibat

kumparan itu berputar setengah putaran lagi, demikian seterusnya,

kumparan      berputar      terus,     lihat    Gambar       12.16!
                                                                      19

b. Alat pengukur listrik

     Jenis alat pengukur listrik yang banyak digunakan adalah pengukur

jenis kumparan berputar. Pada dasarnya alat pengukur ini terdiri atas:

1)         Sebuah         magnet        tetap       berbentuk         U

2)     Ruang     di   antara   kutub-kutubnya     berbentuk     silinder.




     Di antara kutub-kutub itu terdapat sebuah inti besi lunak berbentuk

silinder. Inti besi ini terpasang tetap pada tempatnya, tidak dapat

berputar. Di antara inti besi dan kutub-kutub magnet terdapat sebuah

kumparan, K, yang dapat berputar bersama dua batang poros. Pada

tiap poros itu dipasang sebuah pegas spiral.

     Pegas spiral, P, ini mengatur agar jarum penunjuk, J menunjukkan

angka nol, kalau tidak ada arus melalui K. Apabila kumparan

dialirkan arus, maka kumparan itu berputar sebab salah satu

permukaan kumparan bersifat sebagai kutub utara dan sebagai kutub

selatan. Kumparan tidak dapat berputar terus karena ditahan oleh
                                                                  20

pegas spiral. Besar putarannya tergantung pada besarnya arus, di

mana makin besar arus makin besar sudut putarnya. Prinsip kerja

seperti ini banyak digunakan pada peralatan seperti: amperemeter,

galvanometer, dan voltmeter.




Prinsip Kemagnetan

  Garis Gaya Magnet - Pada sebuah magnet sebenarnya merupakan

kumpulan jutaan magnet ukuran mikroskopik yang teratur satu dan

lainnya. Kutub utara dan kutub selatan magnet posisinya teratur
                                                               21

(lihat gambar 3). Secara keseluruhan kekuatan magnetnya menjadi

besar. Logam besi bisa menjadi magnet secara permanen (tetap) atau

bersifat megnet sementara dengan cara induksi elektromagnetik.

Tetapi ada beberapa logam yang tidak bisa menjadi magnet,

misalnya tembaga dan aluminium, dan logam tersebut dinamakan

diamagnetik.



       Bumi merupakan magnet alam raksasa, dapat dibuktikan dengan

alat yang dinamakan kompas, dimana jarum penunjuk pada kompas

akan menunjukkan arah utara dan selatan bumi kita, seperti

diperlihatkan pada gambar 1. Karena sekeliling bumi sebenarnya

dilingkupi garis gaya magnet yang tidak tampak oleh mata kita tapi

bisa        diamati      dengan       kompas       keberadaannya.




Gambar 1. Pola garis medan magnet permanen.
                                                                  22

   Batang    magnet   memancarkan      garis   gaya    magnet   yang

melingkupi dengan arah dari utara ke selatan. Pembuktian sederhana

dilakukan dengan menempatkan batang magnet diatas selembar

kertas, kemudian diatas kertas tersebut ditaburkan serbuk halus besi

secara merata, yang terjadi adalah bentuk garis-garis dengan pola

melengkung oval diujung-ujung kutub. Ujung kutub utara-selatan

muncul pola garis gaya yang kuat. Daerah netral pola garis gaya

magnetnya lemah.



   Bagian netral magnet artinya tidak memiliki kekuatan magnet.

Untuk membuktikan bahwa daerah netral tidak memiliki kekuatan

magnet. Ambil beberapa sekrup besi, amatilah tampak sekrup besi

akan menempel baik diujung kutub utara maupun ujung kutub

selatan. Daerah netral dibagian tengah sekrup tidak akan menempel

sama        sekali,     dan        sekrup       akan        terjatuh.




Gambar 2. Daerah netral pada magnet permanen.
                                                                  23

   Mengapa besi biasa berbeda logam magnet ? Pada besi biasa

sebenarnya terdapat kumpulan magnet-magnet dalam ukuran

mikroskopik, tetapi posisi masing-masing magnet tidak beraturan

satu   dengan    lainnya   sehingga   saling   menghilangkan    sifat

kemagnetannya,               lihat             gambar             3.




Gambar 3. Perbedaan besi biasa dan magnet permanen.



       Arah garis gaya magnet dengan pola garis melengkung

mengalir dari arah kutub utara menuju kutub selatan. Didalam batang

magnet sendiri garis gaya mengalir sebaliknya, yaitu dari kutub

selatan ke kutub utara. Didaerah netral tidak ada garis gaya diluar

batang magnet. Pembuktian secara visual garis gaya magnet untuk

sifat tarik menarik pada kutub berbeda dan sifat tolak-menolak pada
                                                               24

kutub sejenis dengan menggunakan magnet dan serbuk halus besi,

gambar 4. Tampak jelas kutub sejenis utara-utara garis gaya saling

menolak satu dan lainnya. Pada kutub yang berbeda utara-selatan,

garis gaya magnet memiliki pola tarik menarik. Sifat saling tarik

menarik dan tolak menolak magnet menjadi dasar bekerjanya motor

listrik.




Gambar 4a. Pola garis medan magnet tolak-menolak dan 4b. pola

garis            medan           magnet             tarik-menarik.




Gambar      5.     Garis     medan      magnet      Utara-Selatan.
                                                                    25

   Untuk mendapatkan garis gaya magnet yang merata disetiap titik

permukaan maka ada dua bentuk yang mendasari rancangan mesin

listrik. Bentuk datar (flat) akan menghasilkan garis gaya merata

setiap titik permukaannya. Bentuk melingkar (radial), juga

menghasilkan garis gaya yang merata setiap titik permukaannya.




Gmbar 6. Garis gaya magnet pada permukaan rata dan silinder.

KEMAGNETAN BUMI

1. Bumi Sebagai Magnet

    Kamu    sudah    mengetahui     sebuah     magnet   batang     yang

tergantung bebas akan menunjuk arah tertentu. Pada bagian ini,

kamu akan mengetahui mengapa magnet bersikap seperti itu. Pada

umumnya     sebuah    magnet      terbuat    dari   bahan   besi   dan

 nikel. Keduanya memiliki sifat kemagnetan karena tersusun oleh

magnet- magnet elementer. Batuan-batuan pembentuk bumi juga

 mengan- dung magnet elementer. Bumi dipandang sebagai

 sebuah magnet batang yang besar yang membujur dari utara ke

selatan bumi. Mag- net bumi memiliki dua kutub, yaitu kutub utara
                                                                   26

dan selatan. Kutub utara magnet bumi terletak di sekitar kutub

selatan bumi. Adapun kutub selatan magnet bumi terletak di

sekitar kutub utara bumi. Magnet bumi memiliki medan

magnet yang dapat memengaruhi jarum kompas dan magnet

batang               yang            tergantung               bebas.




                                                           Medan

magnet bumi digambarkan dengan garis-garis leng- kung yang

berasal dari kutub selatan bumi menuju kutub utara bumi. Magnet

bumi     tidak   tepat   menunjuk   arah   utara-selatan   geografis.

Penyimpangan magnet bumi ini akan menghasilkan garis-garis gaya

magnet bumi yang menyimpang terhadap arah utara-selatan

geografis. Adakah pengaruh penyimpangan magnet bumi terhadap

jarum kompas?

         Coba perhatikan JARUM KOMPAS yang bergerak bebas,

mengapa selalu menunjuk arah utara dan selatan??? Adakah gaya

yang mempengaruhi medan magnet tersebut ??? Taukah kalian???
                                                              27

     Ternyata bumi mempunyai sifat magnet. Kutub magnet

dengan kutub bumi ternyata belawanan. Kutub utara magnet

merupakan kutub selatan bumi, sedangkan kutub selatan magnet

merupakan kutub utara bumi. Karena bentuk bumi bulat, sumbu

bumi dapat kita anggap sebagai magnet batang yang besar.

     Arah yang ditunjuk oleh jarum kompas tidak tepat arah utara-

selatan. Akan tetapi, jarum kompas tersebut agak menyimpang dari

arah utara-selatan. Sudut yang dibentuk oleh kutub utara magnet

jarum kompas dengan arah utara bumi disebut deklinasi.




       Seiain membentuk sudut dengan arah utara-selatan bumi,

jarum kompas juga membentuk sudut dengan garis horizontal.

Artinya, jarum kompas tidak sejajar dengan bidang datar di

bawahnya. Hal ini menunjukkan bahwa garis-garis gaya magnet

bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi. Sudut kemiringan

yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap garis horizontal disebut

inklinasi. Besar inklinasi di setiap tempat tidak sama.
                                                                28

2. Deklinasi dan Inklinasi

           Ambillah sebuah kompas dan letakkan di atas meja dengan

   penunjuk utara (N) tepat menunjuk arah utara. Amatilah kutub

   utara jarum kompas. Apakah kutub utara jarum kompas tepat

   menunjuk arah utara (N)? Berapakah sudut yang dibentuk antara

   kutub     utara   jarum   kompas   dengan   arah   utara   (N)?




           Jika kita perhatikan kutub utara jarum kompas dalam

   keadaan setimbang tidak tepat menunjuk arah utara dengan tepat.

   Penyim- pangan jarum kompas itu terjadi karena letak kutub-

   kutub magnet bumi tidak tepat berada di kutub-kutub bumi, tetapi

   menyimpang terhadap letak kutub bumi. Hal ini menyebabkan

   garis-garis gaya magnet bumi mengalami penyimpangan terhadap
                                                                    29

  arah utara-selatan bumi. Akibatnya penyimpangan kutub utara

  jarum kompas akan membentuk sudut terhadap arah utara-

  selatan bumi (geografis). Sudut yang dibentuk oleh kutub utara

  jarum kompas dengan arah utara-selatan geografis disebut

  deklinasi (Gambar 11.15).

        Pernahkah kamu memerhatikan mengapa kedudukan jarum

  kompas tidak mendatar. Penyimpangan jarum kompas itu terjadi

  ka- rena garis-garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan

  permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub utara

  jarum kompas me- nyimpang naik atau turun terhadap permukaan

  bumi. Penyimpangan kutub utara jarum kompas akan membentuk

  sudut terhadap bidang datar permukaan bumi. Sudut yang

  dibentuk oleh kutub utara jarum kompas dengan bidang datar

  disebut inklinasi (Gambar 11.16). Alat yang digunakan untuk

  menentukan besar inklinasi disebut inklinator.



MEDAN MAGNET DI SEKITAR ARUS LISTRIK

 Tujuan belajarmu adalah dapat:

 menjelaskan sifat medan magnet di sekitar kawat berarus listrik.

 Arah penyimpangan magnet jarum kompas ketika berada di

 sekitar arus listrik dapat diterang- kan sebagai berikut.
                                                                         30

         Anggaplah arus listrik terletak di antara telapak tangan

kanan dan magnet jarum kompas. Jika arus listrik                     searah

dengan keempat jari, kutub utara magnet jarum akan me-

nyimpang sesuai ibu jari. Cara penentuan arah sim- pangan

magnet jarum kom- pas demikian disebutkai- dah telapak tangan

kanan.

         Medan     magnet      di    sekitar      kawat    berarus    listrik

ditemukan secara tidak sengaja oleh Hans Christian Oersted

(1770-1851), ke- tika akan memberikan kuliah bagi mahasiswa.

Oersted menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik magnet

jarum kompas akan bergerak (menyimpang). Penyimpangan

magnet jarum kompas akan makin besar jika kuat arus listrik

yang mengalir melalui kawat diperbesar. Arah penyimpangan

jarum kompas bergantung arah arus listrik yang mengalir dalam

kawat.

         Gejala itu terjadi jika kawat dialiri arus listrik. Jika kawat

tidak dialiri arus listrik, medan magnet tidak terjadi sehingga

magnet jarum kompas tidak bereaksi.

         Perubahan      arah        arus       listrik    ternyata     juga

memengaruhi perubahan arah penyimpangan jarum kompas.

Perubahan jarum kompas menunjukkan perubahan arah medan

magnet.
                                                                    31

         Bagaimanakah       menentukan    arah   medan    magnet     di

  sekitar penghantar berarus listrik?

         Jika arah arus listrik mengalir sejajar dengan jarum kompas

   dari kutub selatan menuju kutub utara, kutub utara jarum kompas

   menyimpang berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

         Jika arah arus listrik mengalir sejajar dengan jarum kompas

   dari kutub utara menuju kutub selatan, kutub utara jarum kompas

   menyimpang      searah    dengan     arah   putaran   jarum     jam.




1. Pola Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

         Gejala penyimpangan magnet jarum di sekitar arus

   listrik membuktikan bahwa arus listrik dapat menghasilkan

   medan magnet.

         Arah medan magnet yang ditimbulkan arus listrik dapat

   diterangkan melalui aturan atau kaidah berikut. Anggaplah suatu

   peng- hantar berarus listrik digenggam tangan kanan. Perhatikan

   Gambar 11.18. Jika arus listrik searah ibu jari, arah medan magnet

   yang timbul searah keempat jari yang menggenggam. Kaidah
                                                                32

   yang demikian disebut kaidah tangan kanan menggenggam.




                                             Tugas Individu !

         Rancanglah suatu kegiatan untuk membuktikan adanya

   medan magnet di sekitar penghantar berarus listrik. Peralatan

   yang tersedia antara lain serbuk besi, penghantar, kertas, dan

   baterai. Gambarlah sketsa model kegiatanmu.

2. Solenoida

   Pada uraian sebelumnya kamu sudah mempelajari medan




   magnet yang timbul                            pada penghantar

   lurus. Bagaimana jika peng- hantarnya melingkar dengan
                                                                         33

      jumlah banyak? Sebuah penghantar melingkar jika dialiri arus

     listrik akan menghasilkan medan listrik seperti Gambar 11.19.

     Penghantar   melingkar   yang      berbentuk     kumparan       panjang

     disebut solenoida. Medan magnet yang ditimbulkan oleh

     solenoida akan lebih besar daripada yang ditimbulkan oleh sebuah

     penghantar melingkar, apalagi oleh sebuah penghantar lurus.

      Tahukah kamu mengapa demikian?

           Jika   solenoida   dialiri     arus      listrik   maka     akan

      menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan

     solenoida berarus listrik bergantung pada kuat arus listrik dan

     banyaknya kumparan. Garis-garis gaya magnet pada solenoida

     merupakan gabungan dari garis-garis gaya magnet dari kawat

     melingkar. Gabungan itu akan menghasilkan medan magnet

      yang sama dengan medan magnet sebuah magnet batang

      yang panjang. Kumparan seolah-olah mempunyai dua kutub,

      yaitu ujung yang satu merupakan kutub utara dan ujung

      kumparan yang lain merupakan kutub selatan.

Medan Magnet Sebuah Kumparan

           Pengaruh medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah

     penghantar arus terhadap benda yang ada di sekitarnya sangat

     kecil. Hal ini disebabkan medan magnet yang dihasilkan sangat

     kecil atau lemah. Agar mendapatkan pengaruh medan yang kuat,
                                                              34

penghantar itu harus digulung menjadi sebuah kumparan. Pada

kumparan, medan magnet yang ditimbulkan oleh lilitan yang satu

diperkuat oleh lilitan yang lain. Apabila kumparan itu panjang

disebut solenoida. Apabila di dalam kumparan diberi inti besi

lunak maka pengaruh kemagnetannya menjadi jauh lebih besar.

       Karena kumparan yang dililitkan pada inti besi lunak akan

menimbulkan sebuah magnet yang kuat. Pengaruh hubungan

antara kuat arus dan medan magnet disebut elektromagnet atau

magnet listrik. Magnet listrik banyak digunakan dalam bidang

teknik, misalnya pembuatan bel listrik, kunci pintu listrik,

indikator untuk bahan bakar pada mobil (fuel level), kereta cepat

tanpa roda, telepon dengan uang logam dan detektor logam.

Keuntungan magnet listrik adalah:

a. Sifat kemagnetannya sangat kuat.

b. Kekuatan magnet itu dapat diubah-ubah dengan mengubah kuat

  arus.

c. Kemagnetannya dapat dihilangkan dengan memutuskan arus

  listrik.

     Magnet listrik dibuat dalam berbagai bentuk, antara lain:

berbentuk huruf U, berbentuk batang, berbentuk silinder, dan

lingkaran. Di antara bentukbentuk magnet listrik tersebut yang

paling kuat daya tarik magnetnya adalah yang berbentuk U.
                                                             35

ELEKTROMAGNET

Tujuan belajarmu adalah dapat:

menjelaskan cara kerja elektromagnet dan penerapannya dalam

bebera- pa teknologi.

       Masih ingatkah kamu cara membuat magnet menggunakan

arus listrik? Di bagian ini kamu akan lebih mendalami tentang

magnet listrik tersebut. Magnet listrik atau elektromagnet

sangat erat hubungannya dengan solenoida.

       Medan magnet yang dihasilkan oleh solenoida berarus

listrik tidak terlalu kuat. Agar medan magnet yang dihasilkan

solenoida berarus listrik bertambah kuat, maka di dalamnya harus

dimasukkan inti besi lunak. Besi lunak merupakan besi yang tidak

dapat dibuat menjadi magnet tetap. Solenoida berarus listrik dan

dilengkapi de- ngan besi lunak itulah yang dikenal sebagai

elektromagnet.



Sifat-sifat Elektromagnet.

a. Bila sebuah konduktor dialiri arus listrik, maka di

   sekeliling konduktor akan timbul medan magnet. Hal ini

   dapat ditentukan menurut aturan tangan kanan Weeber.
                                                               36




Gbr 6.




Gbr 7.

Gbr 6-7. Kaidah tangan kanan dan bentuk lingkaran medan magnet

pada konduktor yang dialiri arus listrik

b.   Arah medan magnet yang timbul tergantung dari arah

     arus yang melewati konduktor tersebut.




     Gbr 8. Arah medan magnet berubah bila arah arus berubah
                                                               37

c. Makin besar arus yang mengalir, makin besar medan

    magnet yang timbul.




      Gbr 9.




      Gbr 10.

      Gbr 9-10. Pengaruh kuatnya arus terhadap medan magnet



d. Bila   gulungan/coil   dialiri   arus   listrik,   maka   pada

   gulungan/coil tersebut akan timbul medan magnet.




               Gbr 11. Medan magnet pada kumparan/coil
                                                               38

e. Arah gulungan atau arah arus listrik berubah, maka arah

   medan magnet yang timbul juga akan berbalik.




       Gbr 12. Arah medan magnet berubah bila arus atau

       gulungan berubah



f. Untuk memperbesar medan magnet dapat dilakukan

          Memperbesar arus yang mengalir.

          Menambahkan inti besi kedalam gulungan / coil.

          Memperbanyak jumlah gulungan / coil.




Gbr 13. Inti besi memperkuat medan magnet pada kumparan/coil

Dapat dirumuskan yaitu :
                                                                    39

                           B = µ0 I n



                      n       =N/L

                      B       = Medan magnet (Tesla)

                      µ0     = Permitivitas ruang hampa (9.10-18)

                      I       = Kuat arus (Ampere)

                      N       = Banyaknya lilitan

                      L       = Panjang kawat (Meter)



1. Faktor yang Memengaruhi Kekuatan Elektromagnet

           Apakah yang memengaruhi besar medan magnet

   yang dihasilkan elektromagnet? Sebuah elektromagnet terdiri

  atas tiga unsur penting, yaitu jumlah lilitan, kuat arus, dan inti

  besi.

           Makin banyak lilitan dan makin besar arus listrik yang

  mengalir, makin besar medan magnet yang dihasilkan. Selain

  itu medan magnet yang dihasilkan elektromagnet juga

  tergantung pada inti besi yang digunakan. Makin besar

  (panjang) inti besi yang berada dalam solenoida, makin besar

   medan     magnet       yang    dihasilkan   elektromagnet.   Jadi

  kemagnetan sebuah elektromagnet bergantung besar kuat arus
                                                                 40

yang mengalir, jumlah lilitan, dan besar inti besi yang

digunakan.

        Elektromagnet menghasilkan medan magnet yang sama

dengan medan magnet sebuah magnet batang yang panjang.

Elektromagnet juga mempunyai dua kutub yaitu ujung yang

satu merupakan kutub utara dan ujung kumparan yang lain

merupakan kutub selatan.

        Dibandingkan magnet biasa, elektromagnet banyak

mempu- nyai keunggulan. Karena itulah                elektromagnet

banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa

keunggulan elektromagnet antara lain sebagai berikut.

a.   Kemagnetannya dapat diubah-ubah dari mulai yang kecil

sampai yang besar dengan cara mengubah salah satu atau

ketiga dari kuat arus listrik, jumlah lilitan dan ukuran inti besi.

b. Sifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan dihilangkan

dengan cara memutus dan menghubungkan arus listrik

meng- gunakan sakelar.

c . Dapat dibuat berbagai bentuk dan ukuran sesuai dengan

kebutuhan yang dikehendaki.

d. Letak kutubnya dapat diubah-ubah dengan cara mengubah

arah arus listrik.
                                                                     41

  Kekuatan elektromagnet akan bertambah, jika:

  a. arus yang melalui kumparan bertambah,

  b. jumlah lilitan diperbanyak,

  c. memperbesar/memperpanjang inti besi.



2. Kegunaan Elektromagnet

        Beberapa         peralatan   sehari-hari   yang   menggunakan

   elektromagnet antara lain seperti berikut.

  Bel Listrik




          Elektromagnet dalam bel listrik berupa inti besi yang

  berbentuk huruf U. Inti besi tersebul dililiti kumparan dengan

  arah belitan yang berbeda. Hal ini dilakukan dengan maksud

  agar diperoleh magnet yang berbeda jika kumparan tersebut

  dialiri arus listrik

          Ketika sakelar ditekan. teradi aliran arus liitrik.

  Akibatnya,      inti      besi     lunak   menjadi      elektromagnet.

  Elektromagnet ini dapat menarik jangkar besi lunak. Saat

  jangkar besi tersebut menempel pada elektromagnet, pemukul

  mengenai bel dan terjadi bunyi.
                                                          42

        Selama jangkar besi menempel pada besi lunak.

aliran arus listrik terputus. Hal itu menyebabkan sifat

kemagnetan inti besi lunak hilang. Akibatnya. jangkar besi

lunak kembali ke posisi semula. Demikianlah hal ini

berlangsung berulang-ulang selama sakelar bel ditekan.

Alat untuk menyambung atau memutus arus listrik secara

berulang-ulang secara otomatis disebut interuptor. Jadi,

elektromagnet pada bel listrik memutus dan menyambyng

arus listrik dengan cepat secara otomatis.



Relai




        Relai adalah alat yang dapat menghubungkan atau

memutus arus listrik besar menggunakan arus listrik kecil.

Oleh karena itu, motor listrik atau mesin-mesin listrik yang

memerlukan     arus   besar   dapat   dikontrol   dari   jauh

menggunakan kabel yang dapat dilalui arus kecil. Kabel

seperti itu lebih murah harganya. Bagian utama relai adalah

elektromagnet dan kontak. Relai banyak digunakan sebagai
                                                        43

kontak starter mobil. Adapun prinsip kerjanya adalah

sebagai berikut.

       Ketika sakelar ditekan, arus listrik kecil mengalir.

Aliran arus ini menyebabkan jangkar besi lunak tertarik ke

elektromagnet hingga menempel. Hal itu menyebabkan

kontak terhubung. Akibatnya, motor listrik teraliri arus.

Aliran arus listrik itulah yang menyebabkan motor listrik

berputar.

Pesawat Telepon




       Pesawat telepon terdiri atas dua bagian utama, yaitu

mikrofon (pesawat pengirim) dan telepon (pesawat

penerima). Mikrofon terdiri atas diafragma aluminium,

kotak karbon, dan butir-butir karbon. Adapun telepon

terdiri atas diafragma besi, magnet permanen, dan

elektromagnet.

       Ketika gagang telepon diangkat, posisi telepon

disebut off hook. Lalu sirkuit terbagi menjadi dua jalur di

mana bagian positifnya akan berfungsi sebagai Tip yang

menunjukkan angka nol sedangkan pada bagian negatif

akan berfungsi sebagai Ring yang menunjukkan angka –
                                                         44

48V DC. Kedua jalur ini yang nantinya akan memproses

pesan dari sender untuk sampai ke receiver. Agar dapat

menghasilkan    suara   pada    telepon,   sinyal   elektrik

ditransmisikan melalui kabel telepon yang kemudian

diubah menjadi sinyal yang dapat didengar oleh telepon

receiver.

       Untuk teknologi analog, transmisi sinyal analog

yang dikirimkan dari central office (CO) akan diubah

menjadi transmisi digital. Angka-angka sebagai nomer

telepon merupakan penggabungan antara nada-nada dan

frekuensi tertentu yang kemudian dinamakan Dual-tone

multi-frequency DTMF dan memiliki satuan Hertz.

Hubungan utama yang ada dalam sirkuit akan menjadi on

hook ketika dibuka, lalu akan muncul getaran. Bunyi yang

muncul di telepon penerima menandakan telepon telah siap

digunakan.



Motor Listrik




Bagian-bagian utama motor listrik adalah sebagai berikut:
                                                              45

1. Rotor, berupa kumparan yang dapat berputar pada

   sumbunya;

2. Komutator (cincin belah), merupakan bagian ujung rotor

   (bagian yang berputar);

3. Sikat bagian komutator dan berarus;

4. Magnet tetap magnet.

       Jika arus listrik dialirkan melalui kumparan, pada

kumparan bekerja gaya Lorentz. Gaya Lorentz inilah yang

memutar kumparan, jika sumbu kumparan dihubungkan

dengan kipas angin, kipas angin tersebut akan berputar bersama

sumbu kumparan,



Circuit Breaker




       Sebuah pemutus sirkuit adalah dioperasikan secara

otomatis listrik beralih dirancang untuk melindungi sebuah

sirkuit listrik dari kerusakan yang disebabkan oleh kelebihan

beban atau hubungan pendek . Its basic function is to detect a

fault condition and, by interrupting continuity, to immediately
                                                              46

discontinue electrical flow. fungsi dasar adalah untuk

mendeteksi suatu kondisi kesalahan dan, karena mengganggu

kontinuitas, untuk segera menghentikan aliran listrik. Unlike a

fuse , which operates once and then has to be replaced, a circuit

breaker can be reset (either manually or automatically) to

resume normal operation. Tidak seperti sekering , yang

beroperasi sekali dan kemudian harus diganti, aliran listrik

dapat direset (baik secara manual maupun otomatis) untuk

melanjutkan operasi normal.

        Circuit breakers are made in varying sizes, from small

devices that protect an individual household appliance up to

large switchgear designed to protect high voltage circuits

feeding an entire city. Pemutus arus yang dibuat dalam

berbagai ukuran, dari perangkat kecil yang melindungi suatu

alat rumah tangga seseorang sampai besar switchgear dirancang

untuk melindungi rangkaian tegangan tinggi makan seluruh

kota.

Circuit Breaker Rated Quantities

         Umumnya rated voltage dan frequency pada breaker,

terdapat kuantitas rated lainnya yang sangat penting selama

pengoperasian dan seleksinya. Kuantitas tersebut dijelaskan

secara ringkas pada paragraph berikut.
                                                               47

1. Rated Current

          Rated current circuit breaker adalah nilai rms arus yang

dapat membawa secara kontinu tanpa peningkatan temperature

komponennya melebihi batas tertentu.

2. Rated Breaking Current

          Rated breaking current adalah nilai rms arus yang dapat

memutuskan pada keadaan tertentu dari tegangan recovery

(recovery voltage).

          Gambar 11.1 menunjukkan arus short circuit mengalir

pada sebuah circuit induktif dengan tahanan yang diabaikan

termasuk sebuah sumber AC dan circuit breaker dengan sebuah

gangguan yang diberikan pada terminalnya. Nilai rated

breaking current mungkin termasuk komponen arus DC, yang

mana ini disebut asymmetrical breaking current. Nilai ini dapat

dihitung sebagai berikut. Nilai maksimum komponen arus DC

adalah:

          Dimana Vp adalah tegangan fasa sumber dan X adalah

jumlah reaktansi induktif circuit per fasa. Rms komponen AC

adalah:

          Rms asymmetrical breaking current adalah:

          Nilai breaking current adalah nilai arus pada short

circuit sesaaat. Bagaimanapun, contact circuit breaker
                                                            48

terpasang beberapa millisecond kemudian. Dan arus gangguan

menjadi turun di bawah nilai ini (gambar 11.1). Normalnya,

asymmetrical breaking current diperoleh dengan permodelan

seperti 1,6 (Vp/X).

3. Rated Making Current

        Rated making current didefinisikan sebagai nilai puncak

arus dimana circuit breaker dapat menghubungkan ketika

tertutup pada sebuah short circuit. Terlihat tugas yang

dibebankan pada circuit breaker selama proses ini adalah berat,

karena tekanan mechanical yang tinggi dihasilkan dengan

circuit breaker. Rated curren circuit breaker bernilai:

Im = nilai maksimum komponen DC + nilai puncak komponen

AC

        Puncak arus pertama terjadi setelah hampir 1-4 (one-

fourth) siklus dari sebuah short circuit sesaaat. Untuk

membolehkan selama penurunan yang tipis pada arus, factor 2

(double-effect        factor)     digantikan       oleh    1,8.

4. Rated Short-Time Current

        Rated short-time current adalah arus maksimal dimana

circuit breaker dapat mengalirkan selama 1 sekon (detik) tanpa

kerusakan terhadap konduktor, isolasi, mekanisme operasi atau

tank.
                                                              49

5. Circuit Breaker Breaking Capacity

       Breaking capacity pada sebuah circuit breaker 3 fasa

(MVA) bernilai:

       Dimana V adalah rated voltage pada kV dan Ib adalah rms

rated breaking current pada kA. Berdasarkan penelitian British,

rated breaking current adalah nilai rms dari komponen alternative

yang hanya terdapat pada pemisahan kontak sesaat dan keadaan ini

disebut dengan symmetrical breaking capacity. Berdasarkan

penelitian Amerika, rated breaking current termasuk component

DC, yang meningkatkan breaking capacity dengan factor 1,6 dan

keadaan ini disebut dengan asymmetrical breaking capacity.

6. Rated Insulation Level

       Rated insulation level sebuah circuit breaker adalah

frekuensi daya penahan dan tegangan impulse isolasinya.

7. Rated Operating Sequence (Duty Cycle)

       Circuit breaker, terutama sekali dipasangkan dengan auto-

reclosures yang ditujukan pada frequent dan successive operation.

Pada keadaan seperti itu, breaker dan medium dielektrik

mendapatkan mechanical yang buruk dan tekanan electrical secara

berurutan. Circuit breaker harus memenuhi salah satu percobaan

berikut.
                                                                50

       O – t – CO – T – CO

       atau

       CO – t‟ – CO

       Dimana O adalah sebuah opening operation, C adalah

closing operation, CO adalah closing operation yang segera diikuti

oleh opening operation, t adalah waktu antar operation (3 menit 0.3

detik untuk circuit breaker tanpa maupun dengan auto-reclosures

secara berurutan). T adalah 3 menit dan t‟ adalah 15 detik untuk

circuit breaker yang digunakan dengan auto-reclosures yang cepat.



Faraday




       Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa

 perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-ujung konduktor

 listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia

 membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini

 menggunakan cakram tembaga yang berputar antara kutub
                                                                  51



magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang

kecil.

         Desain alat yang dijuluki „cakram Faraday‟ itu tidak efisien

  dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di

  bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet.

  Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir

  kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet.

  Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat

  penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram

  tembaga.       Generator     homopolar     yang     dikembangkan

  selanjutnya       menyelesaikan     permasalahan     ini   dengan

  menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi

  cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil.

  Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik

  yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang

  melalui fluks magnetik.



  Dinamo
                                                           52

       Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu

mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan

generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo

menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah

putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.

       Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat

pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari

Perancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar

oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakaan

sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati

sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat.

       Pixii menemukan bahwa magnet            yang berputar

memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah

kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan

selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan.

Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah

arus bolak-balik menjadi arus searah
                                                            53

GAYA LORENTZ

       Di    depan      telah     dijelaskan    bahwa   kawat

berarus listrik menimbulkan medan magnet. Apakah yang

terjadi jika kawat berarus listrik berada dalam medan

magnet tetap?

       Interaksi   medan        magnet   dari   kawat   berarus

dengan medan magnet tetap akan menghasilkan gaya

magnet. Pada peristiwa ini terdapat hubungan antara arus

listrik, medan magnet tetap, dan gaya magnet. Hubungan

besaran-besaran itu ditemukan oleh fisikawan Belanda,

Hendrik Anton Lorentz (1853-1928).

       Dalam penyelidikan- nya Lorentz menyimpulkan

bahwa besar gaya yang ditimbulkan berbanding lurus

dengan kuat arus, kuat medan magnet, panjang kawat

dan sudut yang dibentuk arah arus listrik dengan arah

medan magnet. Untuk menghargai jasa penemuan H.A.

Lorentz, gaya tersebut disebut gaya Lorentz. Apabila arah

arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, besar

gaya Lorentz dirumuskan.

Dengan: F = B . I . l

F = gaya Lorentz satuan newton (N)

B = kuat medan magnet satuan tesla (T).
                                                         54

l = panjang kawat satuan meter (m)

I = kuat arus listrik satuan ampere (A)

         Berdasarkan rumus di atas tampak bahwa apabila

arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet,

besar gaya Lorentz bergantung pada panjang kawat, kuat

arus listrik, dan kuat medan magnet. Gaya Lorentz yang

ditimbulkan makin besar, jika panjang kawat, kuat arus

listrik, dan kuat medan magnet makin besar. Kawat

panjangnya 2 m berada tegak lurus dalam medan magnet 20

T. Jika kuat arus listrik yang mengalir 400 mA, berapakah

besar gaya Lorentz yang dialami kawat?

Penyelesaian:

Diketahui: l = 2 m

B = 20 T

I = 400 mA = 0,4 A

Ditanya: F = … ?

Jawab:     F=l. I.B

                = 2 . 0,4 .20

                = 16 N

         Arah gaya Lorentz bergantung pada arah arus listrik

dan arah medan magnet. Untuk menentukan arah gaya

Lorentz digunakan kaidah atau aturan tangan kanan.
                                                            55

          Caranya rentangkan ketiga jari yaitu ibu jari, jari

telunjuk, dan jari tengah sedemikian hingga membentuk

sudut 90 derajat      (saling tegak lurus). Jika ibu jari

menunjukan arah arus listrik (I) dan jari telunjuk

menunjukkan arah medan magnet (B) maka arah gaya

Lorentz searah jari tengah (F). Dalam bentuk tiga dimensi,

arah yang tegak lurus mendekati pembaca diberi simbol.

Adapun arah yang tegak lurus menjauhi pembaca diberi

simbol.




               Gaya     Lorentz   yang   ditimbulkan      kawat

berarus listrik dalam medan magnet dapat dimanfaatkan

untuk membuat alat yang dapat mengubah energi listrik

menjadi energi gerak. Alat yang menerapkan gaya Lorentz

adalah motor listrik dan alat-alat ukur listrik. Motor listrik

banyak dijumpai pada tape recorder, pompa air listrik, dan

komputer.     Adapun,    contoh   alat   ukur   listrik   yaitu

amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter.
                                                                       56

MANFAAT MAGNET DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

     Dalam kehidupan sehari-hari gaya magnet digunakan untuk berbagai

keperluan seperti mengambil benda-benda dari logam, penunjuk arah,

mengubah energi listrik menjadi energi bunyi, menghasilkan listrik,

menggantikan roda pada kereta api maglev, dan merapatkan dua benda.

   1. Mengambil Benda-Benda dari Logam

            Magnet    digunakan    pada    beberapa    peralatan   untuk

     mempermudah mengambil benda dari logam. Peralatan tersebut

     antara lain gunting, obeng, tang, dan alat pengangkut besi tua.

     Ujung-ujung gunting dibuat bermagnet agar mudah mengambil dan

     mencari jarum. Ujung obeng dibuat bermagnet agar sekrup yang

     akan dipasangkan menempel pada ujung obeng sehingga mudah

     memasangnya.

            Alat pengangkut besi tua menggunakan elektromagnet yang

     dialiri arus listrik kuat untuk mengangkut besi tua. Besi tua akan

     menempel pada alas pengangkut selama arus listrik mengalir. Bila

     arus listrik dimatikan, besi tua akan berjatuhan. Alat tersebut juga

     berfungsi memisahkan besi dan baja tua dengan benda-benda lain

     yang bukan logam.

   2. Penunjuk Arah

              Magnet dapat digunakan untuk menunjukkan arah karena

       kutub-kutub magnet selalu menunjukkan arah utara dan selatan.
                                                                    57

   Alat yang memanfaatkan sifat magnet tersebut adalah kompas. 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. Membantu dalam Perubahan Energi

            Beberapa peralatan seperti televisi dan radio menggunakan

  magnet pada bagian pengeras suara (speaker). Fungsi magnet pada

  speaker adalah mengubah energi listrik menjadi energi bunyi.

4. 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.

5. Merapatkan Dua Benda

            Pintu lemari es dapat menutup dengan kuat dan rapat, karena

 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
                                                                    58

  es menutup dengan rapat ketika di tutup. Pintu lemari es yang

  tertutup rapat dapat menjaga suhu di dalam tetap dingin sehingga

  makanan dan minuman di dalamnya tetap segar.

           Beberapa benda lain yang menggunakan magnet adalah kotak

  pensil dan tas. Magnet dapat menjaga kotak pensil dan tas menutup

  dengan rapat sehingga berbagai benda di dalamnya tidak mudah

  jatuh.

6. 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.



  Manfaat Magnet Untuk Kesehatan :

1. Memperkuat konsentrasi dan ingatan seseorang.

           Magnet memberikan pengaruh yang besar pada beberapa

  bidang otak seperti ingatan, inteligensi, konsentrasi dan pemahaman.

  Selain itu, magnet juga dapat membantu dalam gangguan

  psikosomatik (psyche: jiwa; soma: tubuh) yang disebabkan oleh

  meningkatnya ketegangan tubuh dan stres. Efek magnet juga dapat

  dirasakan oleh para insomniak yang sulit tidur dikarenakan oleh
                                                                   59

 ketegangan   mental   dan   kekuatiran.   Manfaat      magnet   dapat

 direntangkan mulai dari pengobatan sampai terapi psikologis.

2. Melarutkan lemak dalam tubuh.

        Magnet ditemukan memiliki efek terhadap jaringan lemak ini

 dan secara perlahan-lahan dapat mengurangi lemak dan mengurangi

 faktor obesitas. Penggunaan magnet secara regular dapat membantu

 dalam membetulkan kecenderungan terbentuknya dan terdepositnya

 jaringan lemak seseorang. Sama seperti halnya magnet mengoreksi

 gangguan metabolisme seseorang, demikian juga cara kerja magnet

 terhadap obesitas.

3. Mengembalikan kelenjar-kelenjar tubuh yang rusak ke kondisi

  normal.

         Magnet ditemukan berefek positif terhadap kelenjar-kelenjar

  tubuh dengan cara meregulasi fungsi-fungsi mereka sehingga

  dengan begitu mencegah dan mengobati jenis-jenis penyakit.

4. Meningkatkan system pernapasan.

        Kutub selatan dari magnet dapat membuka saluran yang

 tersumbat dari paru-paru, melebarkan (expand) membrannya,

 meningkatkan volume pernapasan, dan membawa rasa ringan pada

 kondisi-kondisi yang menyakitkan seperti bronchitis.
                                                                  60

5. Menstabilkan aktivitas jantung.

         Dalam beberapa eksperimen yang meneliti mengenai efek

  dari kutub utara dan selatan dari magnet, ditemukan bahwa gerak

  jantung dapat diperlambat jika kutub selatan dari magnet digenggam

  dengan tangan kanan dan akan dipercepat apabila digenggam dengan

  tangan kiri. Penggunaan magnet secara regular dapat membantu

  darah melarutkan penyimpanan tak sehat dari kolesterol dan kalsium,

  yang dapat menyebabkan penebalan dinding pembuluh darah.

6. Meningkatkan kemampuan homeostasis.

         Penggunaan magnet permanen dapat melatih pengaruh yang

  kuat dari kemampuan regulasi diri ini. Magnet itu sendiri

  memperkuat kemampuan dan membantu fungsi dari homeostasis

  dengan lebih efektif. Hal ini menjaminkan koordinasi yang lebih

  baik dari fungsi tubuh yang bervariasi, meningkatkan daya kerja

  dari organ tubuh yang berbeda-beda, memperkuat sistem imun

  tubuh, mempercepat kebangkitan kembali dan peremajaan kembali

  dari membran-membran, pembuangan yang efektif dari zat sisa

  buangan jahat dari tubuh dan memberikan tenaga serta kesehatan

  pada fungsi-fungsi tubuh manusia secara keseluruhan.

         Jika sel kekurangan magnet maka akan mempercepat

  penuaan sel, meningkatkan kekentalan dalam darah, memperburuk

  fungsi jantung untuk memblokir endapan-endapan dalam sistim
                                                                61

  sirkulasi, dan lain-lain. Untuk mencegah gejala-gejala kekurangan

  magnet, kita seharusnya menambah medan magnet di tubuh kita

  secara tetap.

  Beberapa manfaat lain dari magnet, yaitu sebagai berikut :

a. Hard drive sangat mengandalkan magnet untuk menyetor data.

b. Monitor pun menggunakan magnet untuk menciptakan gambar di

  layar.

c. Untuk mengeluarkan suara saat menekan tombol bel pintu,

  pengguna akan dihadapkan dengan gelombang elektromagnet.

d. Magnet juga dapat menyokong kecepatan arus kabel serta

  menyuplai torsi pada motor elektrik.

e. Medan magnet yang sangat kuat bahkan dapat melayangkan objek

  yang sangat kecil atau hewan mikro.

f. Cairan magnetik dapat membantu mengisi bensin ke dalam mesin

  roket.

g. Memakai cincin magnetik neodymium di jarinya, menjadikan

  pemakainya dapat mendeteksi medan elektromagnetik di sekitarnya.

h. Mesin MRI (magnetic resonance imaging) menggunakan medan

  magnet yang membuat dokter dapat mendiagnosis organ dalam

  pasien.

i. Beberapa dokter juga menggunakan medan elektromagnetik denyut

  untuk merawat pasien patah tulang. Metode itu juga dimanfaatkan
                                                                     62

j. untuk menjaga tulang dan otot astronot dari kerusakan saat berada

  di lingkungan gravitasi nol.

k. Beberapa orang menggunakan magnet untuk variasi terapi dari

  penyakit atau kondisi patogen lainnya. Magnet itu dibentuk dalam

  berbagai bentuk, seperti kalung, gelang, alas kasur, dan bantal.

l. Alasan pertama, magnet dapat menarik besi yang terdapat di

  hemoglobin dalam darah dan meningkatkan kemampuan sirkulasi

  pada area yang spesifik. Alasan lainnya, medan magnet,

  bagaimanapun juga, mengubah struktur sel yang ada dalam tubuh.



  Istilah – istilah penting

  interuptor : pemutus arus.

  kemagnetan : gejala fisika pada bahan yang memiliki kemampuan

  menimbulkan medan magnet.

  kutub magnet : kedua ujung besi (magnet) yang paling kuat daya

  tariknya.

  magnet elementer : bagian terkecil dari magnet yang masih

  mempunyai sifat magnet.

  motor listrik : alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi

  gerak.

  solenoida : kumparan yang panjang.
                                                               63

relai : alat yang bekerja atas dasar penggunaan arus yang kecil

untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar.
                                                                                  64

                                    BAB III
                                  PENUTUP

KESIMPULAN

      Kemagnetan merupakan kemampuan suatu benda untuk menarik benda-

benda lain yang berada di sekitarnya. Magnet memiliki dua buah kutub yaitu

kutub selatan dan kutub utara. Dalam benda magnetik tersusun dari magnet-

magnet elementer.

      Medan magnet merupakan ruang di sekitar magnet yang di dalamnya masih

bisa dirasakan adanya gaya magnet. Medan magnet dapat diartikan sebagai

wilayah disekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet. Arah

magnetikannya adalah dari kutub U menuju ke kutub S.

      Magnet dapat dibuat sendiri oleh manusia yaitu dengan cara menggosokkan

magnet tetap dengan bahan logam feromagnetik, cara induksi, serta mengalirkan

arus listrik DC pada logam yang akan dijadikan magnet. Sifat kemagnetan suatu

benda dapat dihilangkan yaitu dengan cara dibakar, dibanting-banting, dipukul-

pukul, serta magnet diletakkan pada solenoida (kumparan kawat berbentuk tabung

panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

      Magnet sangat bermanfaat untuk kehidupan sehari-hari. Dalam kehidupan

sehari-hari gaya magnet digunakan untuk berbagai keperluan seperti mengambil

benda-benda dari logam, penunjuk arah, mengubah energi listrik menjadi energi

bunyi, menghasilkan listrik, menggantikan roda pada kereta api maglev, dan
                                                                        65

merapatkan dua benda. Magnet juga bermanfaat untuk kesehatan tubuh manusia,

biasanya magnet ini digunakan sebagai terapi dalam kesehatan.
                                                                              66
                             DAFTAR PUSTAKA

Sukis Wariyono. Gejala Kemagnetan Dan Cara Membuat Magnet.

       http://www.crayonpedia.org/mw/kemagnetan.sukis_wariyono

http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/1974922-gejala-kemagnetan-dan-

       cara-membuat/

Dr. Neo Nature,

       http://www.drneonature.com/index.php?option=comcontent&view=article

       &id=54& itemid=65

http://www.fisikaonline.com/index.php?option=com_content&view=article&id=71

       : ke magnetan&catid=19:kemagnetan&itemid=94

Kemagnetan Dunia Fisika.

       http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/06/kemagnetan/

Magnet Bagi Kesehatan. http://www.berani.co.id/artikel_detail.aspx?id=2964

Magnet. http://id.wikipedia.org/wiki/magnet

Manfaat Magnet Bagi Tubuh. http://rahasiasukses.site50.net/1_12_manfaat-

       magnet-bagi-tubuh.html

Sukis Wariyono. http://memetmulyadi.wordpress.com/2009/01/04/kemagnetan-

       materi-ipa-kelas-9-smpmts/

http://www.crayonpedia.org/mw/gejala_kemagnetan_dan_cara_membuat_magnet

_9.2




LAMPIRAN
                   Pertanyaan dan Pembahasannya :

Soal no. 1

Jelaskan istilah-istilah yang berhubungan dengan kemagnetan berikut ini:

a) ferromagnetik

b) diamagnetik

c) paramagnetik



Soal no. 2

Sebutkan beberapa cara yang biasa digunakan untuk membuat magnet tanpa

penjelasan!



Soal no. 3

Amir memiliki sebuah magnet batang yang cukup panjang. Dia ingin

memotong magnet tersebut menjadi dua bagian. Bantu si Amir ini untuk

menentukan kutub-kutub magnet baru yang dihasilkan dari proses

pemotongan tadi!



Soal no. 4

Budi meminjam magnet dari Amir untuk menggosok baja yang dimilikinya

agar menjadi sebuah magnet batang. Arah penggosokan yang dilakukan Budi

seperti ilustrasi gambar berikut! Bantu si Budi menentukan kutub-kutub

magnet yang dihasilkan dari proses menggosok tadi!



Soal no. 5
Charli meminjam sebuah magnet batang yang cukup kuat dari Budi. Beberapa

hari kemudian magnet tersebut tidak bisa lagi digunakan untuk menarik

benda-benda dari logam seperti besi, cobalt maupun nikel. Perkirakan apa

yang telah dilakukan Charlie terhadap magnet si Budi!



Soal no. 6

Perhatikan gambar!




Kedua paku ini menjadi magnet batang setelah didekatkan dengan magnet,

maka kutub-kutub paku AB dan paku CD adalah....

A. A = selatan, B = Utara, C = Selatan, D = Selatan

B. A = Utara, B = Selaan, C = Utara, D = Selatan

C. A = Selatan, B = Utara, C = Utara, D = Selatan

D. A = Utara, B = Selatan, C = Selatan, D = Utara




Soal No.7
Apakah ada manusia magnet ?



Soal No. 8

Apa efek samping gelang dan kalung magnet bagi kesehatan ?



Soal No.9

Apakah besi cair dapat menempel pada magnet ?



Soal No.10

Bagaimana mekanisme magnet untuk memperkuat konsentrasi dan ingatan

?



Soal No.11

Mengapa magnet hanya ada kutub utara dan selatan ?



Soal No.12

Bagaimana cara mengetahui kutub S dan U pada magnet yang polos ?



Soal No.13

Mengapa magnet kutub S jika dipegang tangan kanan gerak jantung dapat

diperlambat dan ketika dipegang tangan kiri dapat dipercepat ?



Soal No.14
Bagian tubuh mana yang terdapat magnet ?



Soal No.15

Apakah gaya gravitasi bumi itu merupakan magnet atau salah satu jenis dari

magnet ?



Soal No.16

Mengapa ketika TV dimatikan terasa seperti ada tarikan pada layar, apakah

itu magnet ?



Soal No.17

Mengapa kutub sejenis tolak menolak dan kutub berlawanan tarik menarik

?



Soal No.18

Darimana diketahui kutub S bumi merupakan kutub U magnet bumi dan

sebaliknya ?



Soal No.19

Sebutkan dua sifat-sifat kutub magnet yang saling berdekatan.




Soal No.20
Sebutkan tiga cara memperbesar medan magnet yang dihasilkan elektromagnet.




Jawaban Soal No.1 :
a) ferromagnetik

Ferromagnetik adalah bahan-bahan atau material yang ditarik dengan kuat jika

didekatkan pada sebuah magnet.

b) diamagnetik

Diamagnetik adalah bahan atau material yang hampir-hampir tidak dapat

ditarik sama sekali oleh magnet.

c) paramagnetik

Paramagnetik adalah material atau bahan yang ditarik lemah jika dekatkan

sebuah magnet.



Jawaban Soal No.2 :

Cara-cara untuk membuat magnet:

-dengan penggosokan

-dengan induksi kemagnetan

-dengan memotong sebuah magnet

-dengan arus listrik / electromagnet



Jawaban Soal No.3 :

Pemotongan sebuah magnet akan memberikan hasil kutub-kutub yang sama

dengan magnet induknya, lebih jelasnya :

A→ Utara

B→ Selatan

C→ Utara

D→ Selatan
Jawaban Soal No.4 :

Kutub-kutub baru hasil penggosokan dengan sebuah magnet batang ditentukan

dengan aturan berikut:

Ujung yang terakhir kena gosok, akan berlawanan kutub dengan kutub

penggosoknya, terlihat pada gambar yang terakhir digosok adalah ujung Q,

dimana penggosoknya adalah kutub S, sehingga ujung Q akan menjadi kutub U,

tentu saja ujung P menjadi kutub S.



Jawaban Soal No.5 :

Besi (Fe), cobalt (Co) dan nikel (Ni) adalah contoh bahan ferromagnetik, yang

seharusnya ditarik dengan kuat oleh sebuah magnet. Kesimpulannya adalah

magnet tersebut telah kehilangan sifat-sifat kemagnetannya. Sebuah magnet

dapat kehilangan sifat kemagnetannya jika menerima salah satu dari perlakuan-

perlakuan berikut:

a) dipukul-pukul dengan keras

b) dibakar

c) penggosokan ulang yang tidak sempurna

d) dijatuhkan berulang-ulang

e) dialiri arus listrik bolak-balik (listrik AC)




Jawaban Soal No.6 :
A = Utara

B = Selatan

C = Utara

D = Selatan



Jawaban Soal No.7 :

       Tidak ada manusia magnet, karena manusia yang dapat menarik benda-

benda logam hanya bisa menarik saat tidak menggunakan pakaian sedangkan saat

menggunakan pakaian mereka tidak dapat menarik benda logam. Tetapi memang

manusia mempunyai medan elektromagnetis halus si tubuhnya. Padahal sifat

magnet dapat menembus benda tipis seperti kain, jadi gejala di atas bukan karena

manusia mempunyai sifat magnet tetapi karena jenis kulit manusia yang sensitif

terhadap benda-benda. Gejala seperti ini dapat dirasakan ketika kita memakai rok

kemudian duduk di kursi plastik, ketika kita akan beranjak berdiri rok terasa

menempel pada kursi. Hal ini bukan karena ada magnet juga, tetapi karena bahan

plastik dari kursi yang sensitif terhadap kain.



Jawaban Soal No.8 :

       Selama ini belum ada penelitian yang mengatakan adanya efek samping

dari gelang atau kalung magnet. Tetapi untuk orang yang baru memakai gelang

atau kalung magnet akan mengalami rasa pusing atau mual, karena tubuh mereka

mengalami penyesuaian terhadap benda yang baru dipakai/ menempel pada tubuh.



Jawaban Soal No.9 :
       Besi cair tidak akan bisa menempel pada magnet, karena partikel-partikel

(magnet elementer) yang terdapat pada besi cair rusak atau arahnya sudah tidak

beraturan. Selain itu besi cair memiliki suhu lebih dari 100 derajat, yang pada

suhu tersebut sebuah magnet dapat kehilangan sifat kemagnetannya.



Jawaban Soal No.10 :

       Setiap tubuh manusia terdapat darah yang mengandung zat besi. Ketika

darah tersebut mengalir lancar, segala hal di tubuh berlangsung secara sempurna.

Tubuh tidak bekerja secara sempurna, disebabkan karena aliran darah di tubuh

terhalang. Dengan menggunakan gelang/ kalung magnet maka zat besi yang

terdapat dalam darah terpengaruhi sehingga darah akan mengalir secara lancar.

Ketika darah sudah mengalir dengan lancar maka otak dapat bekerja dengan baik

dan dapat juga memperkuat konsentrasi dan ingatan kita.



Jawaban Soal No 11 :

       Magnet hanya mempunyai kutub Utara dan kutub Selatan karena magnet

berpedoman pada kutub bumi yang juga hanya mempunyai kutub Utara dan kutub

Selatan. Tetapi kutub pada magnet berlawanan dengan kutub magnet bumi, kutub

U pada magnet menunjukan kutub S pada magnet bumi dan sebaliknya.



Jawaban Soal No.12 :

       Ada beberapa cara untuk menentukan kutub dari magnet yang polos salah

satunya magnet yang polos dapat digantung secara bebas dengan menggunakan

tali/ benang pada titik tengah magnet (sumbu magnet). Kemudian magnet akan
bergerak menyesuaikan kutubnya masing-masing. Apabila kutub magnet berada

di sebelah utara berarti kutub tersebut kutub utara dan apabila kutub magnet

berada di sebelah selatan berarti kutub selatan.

   Selain itu bisa juga dengan cara mendekatkan salah satu kutub magnet polos

pada kutub magnet lain yang sudah diketahui jenis kutubnya. Jika kutub magnet

polos didekatkan dengan kutub utara pada magnet lain dan menyebabkan tarik

menarik maka kutub magnet polos tersebut adalah kutub selatan begitu juga

sebaliknya jika didekatkan tolak menolak maka kutub tersebut adalah kutub utara.



Jawaban Soal No.13 :

       Jika magnet diletakan pada tangan kiri dapat mempercapat kerja jantung

karena pada pergelangan kiri terdapat denyut nadi yang berhubungan langsung

dengan jantung sehingga apabila magnet diletakan pada tangan kiri akan

mempengaruhi kerja jantung dan memperlancar peredaran darah.



Jawaban Soal No.14 :

   Tubuh manusia itu merupakan magnet, karena tubuh manusia memiliki medan

magnetis sendiri yang merupakan hasil dari reaksi kimiawi dalam sel dan ion-ion

dari system saraf. Tiap sel dari tubuh manusia adalah merupakan micro magnet

yang secara berkala mengeluarkan medan magnetic baik siang maupun malam.

Tiap organ yang berbeda-beda dalam tubuh kita terdiri atas kelompok sel-sel yang

sudah dispesialisasi sedemikian rupa sehingga mereka cenderung menjadi medan

magnetis yang hebat dan memproduksi medan magnetis yang kuantitas
produksinya tergantung dari jenis aktivitas yang kita lakukan, pekerjaan, dan

kualitas istirahat kita.



Jawaban Soal No.15 :

      Setiap butir materi di alam semesta memiliki gaya tarik terhadap materi lain,

besarnya gaya tarik menarik antara dua materi bergantung pada massa materi dan

jaraknya. Ini berarti semakin besar massa materi semakin besar gaya gravitasinya

dan semakin kecil jarak antara materi semakin besar pula gaya tarik menariknya.

Inilah yang menyebabkan bumi mengalami gravitasi.

      Sedangkan medan magnet bumi muncul karena adanya rotasi/ spin bumi

pada porosnya. Rotasi ini mengakibatkan sebagian materi/ partikel-partikel

penyusun     bumi     beresonansi   mengikuti   rotasi   bumi,   sehingga   terjadi

penyeragaman arah spin partikel-partikel penyusun bumi. Penyeragaman spin ini

adalah pengutupan gaya dalam arah yang seragam, sehingga jadilah medan

magnet.

   Jadi gravitasi bumi bukan salah satu dari magnet bumi. Tetapi ada hubungan

antara gravitasi bumi dan magnet bumi.



Jawaban Soal No.16 :

   Saat TV dimatikan terasa seperti ada tarikan, hal ini tidak ada kaitannya

dengan magnet tetapi karena adanya listrik statis yang dihasilkan oleh TV saat

menyala. Layar TV menghasilkan gambar ketika elektron-elektron ditembakkan

melalui filter warna (green, red, blue) dan menyentuh layar sehingga layar
menjadi berwarna. Dan efek penembakan elektron layar tersebut menjadikan layar

memiliki muatan listrik statis karena elektron terperangkap dalam molekul-

molekul layar kaca.



Jawaban Soal No.17 :

  Kutub magnet yang sejenis akan tolak menolak dan kutub magnet yang tidak

sejenis akan tarik menarik, pernyataan tersebut berdasarkan penelitian yang telah

dilakukan oleh beberapa orang di dunia ini. Itu karena arah magnet antar kutub

sebuah magnet tersebut berbeda. Ini terjadi sangat dimungkinkan karena arah

medan magnet antar kutub itu berbeda, jadi bisa digambarkan arah medan magnet

salah satu kutub megnet tersebut menerima atau ke dalam sedangkan yang satunya

memberi atau keluar, sehingga ketika kutub magnet yang sama didekatkan terjadi

tolak menlak karena arah medan megnet kutub tersebt yang bertabrakan serta

tidak bisa sling mengisi, begitu pula sebaliknya.serta perlu diketahui, bahwa

kekuatan kutub sebuah magnet sama besarnya, semakin ke tengah kekuatannya

semakin berkurang.



Jawaban Soal No.18 :

       Jika magnet batang dapat bergerak bebas, magnet tersebut cenderung

menunjukkan arah utara-selatan. Ujung magnet yang menunjuk ke arah utara

disebut kutub utara magnet (U) dan ujung magnet yang menunjuk ke arah selatan

disebut kutub selatan magnet (S). Hal itu menunjukkan bahwa ada medan magnet

luar yang mempengaruhi jarum kompas. Medan magnet luar tersebut tidak lain
adalah medan magnet yang berasal dari bumi. Dengan demikian, dapat

disimpulkan bahwa bumi mempunyai sifat magnet dengan kutub utara bumi

merupakan kutub selatan magnet dan kutub selatan bumi merupakan kutub utara

magnet. Karena bentuk bumi bulat, sumbu bumi dapat kita anggap sebagai magnet

batang yang besar. Sampai sekarang, tidak ada seorang pun yang tahu mengapa

bumi bersifat magnet. Kenyataannya, arah yang ditunjuk oleh jarum kompas tidak

tepat arah utara-selatan. Akan tetapi, jarum kompas tersebut agak menyimpang

dari arah utara-selatan. Sudut yang dibentuk oleh kutub utara magnet jarum

kompas dengan arah utara bumi disebut deklinasi.

       Seiain membentuk sudut dengan arah utara-selatan bumi, jarum kompas

juga membentuk sudut dengan garis horizontal. Artinya, jarum kompas tidak

sejajar dengan bidang datar di bawahnya. Hal ini menunjukkan bahwa garis-garis

gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi. Sudut kemiringan yang

dibentuk oleh jarum kompas terhadap garis horizontal disebut inklinasi. Besar

inklinasi di setiap tempat tidak sama.



Jawaban Soal No.19 :

a. Tarik menarik apabila tidak sejenis

b. Tolak-menolak apabila sejenis



Jawaban Soal No.20 :

   Memperbesar arus yang mengalir.

   Menambahkan inti besi kedalam gulungan / coil.
   Memperbanyak jumlah gulungan / coil.

								
To top