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 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. 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
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
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 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 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, sifatkemagnetannya hilang.

Latihan !
1. Apakah yang terjadi pada besi dan
baja apabila arah gosokan ujung magnet tetap arahnya bolak-balik ?
2. Mengapa jika
kaca digosok dengan magnet tetap, berapapun
lamanya gosokan kaca tidak dapat menjadi magnet?
3. Mengapa magnet yang
dibakar akan hilang sifat kemagnetannya?
KUTUB MAGNET

Di awal bab 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
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 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.
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 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 disebut
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?
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.

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. Magnet
bumi memiliki dua kutub, yaitu kutub utara 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?

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 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.
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.
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 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 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.
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.
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 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.
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.
a. Bel listrik
Bel listrik terdiri atas dua elektromagnet
dengan setiap solenoida dililitkan pada arah yang
berlawanan (perhatikan Gambar11.21). Apabila sakelar ditekan,
arus listrik akan mengalir melalui solenoida. Teras besi akan menjadi magnet
dan menarik kepingan besi lentur dan pengetuk akan memukul bel (lonceng)
menghasilkan bunyi. Tarikan kepingan besi lentur oleh elektromagnet akan me-
misahkan titik sentuh dan sekrup pengatur yang berfungsi sebagai interuptor.
Arus listrik akan putus dan teras
besi hilang kemag- netannya. Kepingan besi lentur akan
kembali ke kedudukan semula. Teras besi akan menjadi magnet dan menarik
kepingan besi lentur dan pengetuk akan memukul
bel (lonceng) menghasilkan bunyi kembali. Proses ini
berulang-ulang sangat cepat dan bunyi lonceng terus terdengar.
b. Relai
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk
menghubungkan atau memutuskan arus listrik yang besar
pada rangkaian lain dengan menggunakan arus listrik
yang kecil. Ketika sakelar S ditutup arus listrik kecil
mengalir pada kumparan. Teras besi akan
menjadi magnet (elektromagnet) dan menarik kepingan
besi lentur. Titik sentuh C akan tertutup,
menyebabkan rangkaian lain yang mem- bawa arus
besar akan tersambung. Apabila sakelar S dibuka, teras besi hilang
kemagnetannya, keping besi lentur kembali ke kedudukan semula. Titik sentuh C
terbuka dan rangkaian listrik lain terputus.
c. Telepon
Telepon terdiri
dari dua bagian yaitu
bagian pengirim (mikrofon) dan bagian
penerima (telepon). Prinsip kerja bagian mikrofon
adalah mengubah gelombang suara menjadi
getaran- getaran listrik. Pada bagian pengirim
ketika seseorang berbicara akan menggetarkan
diafragma aluminium. Serbuk-serbuk karbon yang
terdapat pada mikrofon akan tertekan dan
menyebabkan hambatan serbuk karbon mengecil.
Getaran yang berupa sinyal listrik akan mengalir
melalui rangkaian listrik.
Prinsip kerja bagian telepon adalah mengubah
sinyal listrik menjadi gelombang bunyi. Sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon
diterima oleh pesawat telepon. Apabila sinyal listrik berubah-ubah
mengalir pada kumparan, teras besi akan
menjadi elektromagnet yang kekuatannya berubah-ubah (perhatikan
Gambar 11.23). Dia- fragma besi lentur di hadapan
elektromagnet akan ditarik dengan gaya yang
berubah-ubah. Hal ini menyebabkan diafragma bergetar. Getaran diafragma
memengaruhi udara di hadapannya, sehingga udara
akan dimampatkan dan direnggangkan. Tekanan bunyi yang dihasilkan sesuai dengan
tekanan bunyi yang dikirim melalui mi- krofon.
d. Katrol Listrik
Elektromagnet yang besar
digunakan untuk mengangkat sampah logam yang tidak terpakai.
Apabila arus dihidupkan katrol listrik akan menarik sampah besi dan
memindahkan ke tempat yang dikehendaki. Apabila arus listrik dimatikan, sampah
besi akan jatuh. Dengan cara ini sampah yang berupa tembaga, aluminium, dan
seng dapat dipisahkan dengan besi. Kebaikan katrol listrik adalah:
a. mampu mengangkat sampah
besi dalam jumlah besar
b. dapat
mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa
rantai
c . membantu memisahkan antara logam
feromagnetik dan bukan feromagnetik.
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).
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 = B x I x l
= 20 x 0,4 x 2
= 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. 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.
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.
relai : alat yang bekerja
atas dasar penggunaan arus yang kecil untuk menghubungkan atau memutuskan arus
listrik yang besar.