Kemagnetan (Artikel Materi IPA Sekolah Menengah Pertama/MTs Kelas 9) ✓ Magnet yakni suatu benda yg mempunyai sifat bisa menawan benda magnetik. Sifat tertentu dr magnet bisa dimanfaatkan oleh manusia dlm kehidupan sehari-hari. Dengan kesanggupan berpikir yg dimilikinya, maka manusia memanfaatkan magnet untuk aneka macam peralatan, antara lain pada alat ukur listrik, dinamo, televisi, & telepon. Ada banyak sekali macam bentuk magnet, antara lain magnet batang, magnet ladam atau tapal kuda, magnet jarum, & magnet berupa huruf U. Bab ini kita akan berguru bareng ihwal sifat magnet, macam-macam magnet, sifat magnet bumi, & hubungan antara sifat magnet & listrik. Ayo kita membaca & belajar bareng .
Daftar Isi
1. Sifat-Sifat
2. Cara Membuat Magnet & Menghilangkanya
- Membuat Magnet dgn Cara Menggosok
- Membuat Magnet dgn Cara Induksi
- Membuat Magnet dgn Cara Elektromagnetik
- Cara Menghilangkan Sifat Magnet dr Benda Magnetik
4. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
- Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik
- Medan Magnet di Sekitar Kumparan Berarus Listrik
- Gaya Magnet
5. Pemanfaatan Kemagnetan dlm Produk Teknologi
Daftar Isi
Kemagnetan (Artikel Materi IPA Sekolah Menengah Pertama/MTs Kelas 9)
1. Sifat-Sifat
Magnet bisa membuat sendok, paku, & peniti menempel, seperti halnya orang yg sedang berpegangan tangan. Di tempat Magnesia sekitar 600 tahun sebelum masehi, bangsa Yunani sudah memperoleh suatu bahan yg mempunyai sifat bisa menarik benda – benda lain. Seorang jago Matematika & Astronomi berkebangsaan Yunani yg berjulukan Thales menaruh perhatian pada benda ini. Bahkan, seorang Albert Einstein ilmuwan besar Fisika senantiasa mengingat ingatan yg sangat indah pada saat diberi mainan jarum kompas oleh ayahnya di hari ulang tahunnya yg ke-4.
a. Benda Magnetik & Benda Nonmagnetik
Pada dikala kita mendekatkan beberapa benda ke magnet, terdapat benda yg kesengsem oleh magnet & ada pula benda yg tak dapat ditarik oleh magnet. Bahan-bahan yg bisa ditarik oleh magnet disebut materi magnetik, acuan materi magnetik adalah adalah besi, nikel, baja, & kobalt. Sedangkan untuk materi-bahan yg tak bisa ditarik oleh magnet disebut materi nonmagnetik, pola bahan nonmagnetik adalah kayu, plastik, kertas, & pula karet. Berdasarkan kuat atau tidaknya magnet menarik suatu benda, sifat materi magnet dibedakan menjadi 3 macam antara lain a).ferromagnetik, b).paramagnetik, & c).diamagnetik. Pengertian materi ferromagnetik yakni bahan yg sungguh kuat bila ditarik oleh magnet, misalnya besi, baja, nikel, & kobalt. Pengertian bahan paramagnetik adalah materi-materi yg ditarik dgn lemah oleh magnet, misalnya saja aluminium & platina. Sedangkan pemahaman materi diamagnetik yaitu bahan yg tak bisa ditarik oleh magnet, bahkan sedikit ditolak, umpamanya pada emas & bismut.
b. Jenis-Jenis Magnet
Teman – teman mungkin sering melihat bahwa magnet yg terbuat dr materi logam keras. Logam tersebut pada mulanya susah untuk dijadikan selaku magnet. Tetapi apabila logam tersebut sudah menjadi magnet maka kemagnetannya akan bertahan lama. Jenis magnet seperti ini disebut selaku magnet keras atau magnet permanen, misalnya magnet baja. Magnet permanen sering digunakan contohnya pada loudspeaker (pengeras bunyi), alat ukur listrik,dll. Contoh magnet permanen pada pengeras suara mirip pada gambar berikut.
Namun pula terdapat jenis materi yg apabila sudah dijadikan magnet, sifat kemagnetan benda tersebut tak akan bertahan usang. Magnet seperti ini disebut selaku magnet lunak atau magnet sementara. Bahan seperti ini mampu dgn gampang dijadikan selaku magnet, tetapi mudah pula hilang sifat kemagnetannya, teladan bahannya yaitu besi.
c). Kutub-Kutub Magnet
Bentuk magnet berlainan-beda contohnya ada yg berupa seperti batang, cincin, jarum, atau tapal kuda (ladam). Magnet mempunyai sifat yg sama, meskipun bentuk & ukurannya berlainan-beda. Pada magnet kompas selalu akan mengarah ke arah utara & arah selatan geografi Bumi. Mengapa demikian? hal ini menunjukkan bahwa magnet mempunyai dua kutub, yakni kutub utara dan kutub selatan. Teman – sobat sudah tahu mana kutub utara magnet & manakah kutub selatan magnet. Ujung magnet yg senantiasa mengarah ke arah utara disebut kutub utara magnet, yg mengarah ke selatan disebut kutub selatan magnet.
Kutub-kutub magnet tersebut bisa berinteraksi dgn kutub-kutub magnet yg lain. Kutub-kutub magnet yg sejenis akan saling tolak-menolak, misalnya antara kutub utara suatu magnet akan menolak kutub utara pada magnet yg lain, begitu pula antara kutub selatan dgn kutub selatan magnet yang lain. Kutub-kutub tak sejenis akan tarik-menarik, contohnya kutub utara dgn kutub selatan. Oleh sebab sifat inilah yg menimbulkan magnet jarum pada kompas senantiasa mengarah ke Utara & Selatan geografi Bumi. Kutub utara magnet jarum pada kompas mengarah ke utara arah mata angin, hal tersebut memiliki arti bahwa di utara geografi bumi terdapat kutub selatan magnet bumi. Sedangkan di selatan bumi terdapat kutub utara magnet bumi.
Serbuk besi tersebut menunjukkan garis gaya medan magnet. Pada kedua ujung magnet, terlihat garis gaya pada kedua ujungnya yg rapat & magnet akan menawan atau menolak lebih berpengaruh. Apabila kita memangkas suatu magnet, maak dengan-cara otomatis potongan – potongan magnet tersebut akan membentuk pasangan kutub utara & kutub selatan. Dapat digamberkan sebagai berikut
Pengaruh dr medan magnet pada suatu benda mempunyai batas tertentu & tak semua tempat menerima dampak medan magnet yg sama berpengaruh. Besarnya efek medan magnet sungguh bergantung kepada banyaknya garis gaya yg menembus suatu luas tertentu di sekitar benda magnet. Pola medan magnet tak bisa dilihat, dgn cara menaruh selembar kertas di atas suatu magnet & menaburkan serbuk besi di atas kertas tersebut.
Medan magnet bisa kita gambarkan dgn garis khayal yg disebut garis-garis gaya magnet.
Untuk menggambarkan garis-garis gaya magnet, ada aturannya yaitu:
a). Garis-garis gaya magnet tak pernah saling berpotongan.
b). Garis-garis gaya magnet selalu keluar dr kutub utara & masuk ke kutub selatan membentuk kurva tertutup.
c). Untuk kawasan yg garis gaya magnetnya tampakrapat, memperlihatkan medan magnet berpengaruh, sedangkan pada tempat yg garis gaya magnetnya terlihat renggang, memperlihatkan medan magnetnya lemah.
Medan magnet yg paling besar lengan berkuasa yaitu terletak pada kedua ujung kutub – kutub magnet. Dengan mengenali pola garis gaya magnet, kita bisa menerangkan perihal peristiwa tolak-menolak & tarik-mempesona antarkutub sejenis & tak sejenis. Lihatlah gambar yg berikut ini:
Pada gambar tersebut memperlihatkan pola garis gaya magnet kutub utara-utara & kutub utara-selatan. Garis-garis gaya magnet yg sejenis, contohnya saja kutub utara dgn kutub utara tak saling berjumpa sehingga akan tampaksaling menolak. Sedangkan garis-garis gaya kutub magnet yg tak sejenis akan saling berafiliasi sehingga akan terlihat tarik menawan.
2. Cara Membuat Magnet & Menghilangkanya
Terdapat tiga cara untuk menciptakan magnet antara lain dgn cara : a). menggosok, b).induksi, & c).elektromagnetik.
a. Membuat Magnet dgn Cara Menggosok
Menurut teori kemagnetan, setiap materi magnetik tersusun atas magnet-magnet kecil yg disebut magnet elementer. Bahan magnet permanen mempunyai susunan magnet elementer yg arahnya terorganisir, sedangkan pada materi yg belum menjadi magnet, arah magnet elementernya tak terorganisir.
Menggosok baja dgn magnet permanen pada arah tertentu menciptakan susunan magnet elementer menjadi terorganisir. Dari materi yg digosok menghasilkan kutub magnet yg berlawanan dgn magnet penggosoknya.
b. Membuat Magnet dgn Cara Induksi
Membuat magnet selain dgn cara digosok terdapat pula dgn cara induksi, yaitu mendekatkan magnet permanen yg cukup berpengaruh pada benda yg akan dijadikan magnet.
Bahan bukan magnet bisa menjelma magnet dgn cara ditempelkan pada magnet permanen yg cukup berpengaruh. Magnet yg terjadi itu dinamakan magnet induksi. Sesudah paku besi & baja dipisahkan dr magnet permanen, ternyata sifat kemagnetan baja akan bertahan lama. Sementara itu, sifat kemagnetan besi akan cepat hilang. Hal tersebut menerangkan bahwa baja sangat baik untuk dijadikan magnet permanen.
c. Membuat Magnet dgn Cara Elektromagnetik
Cara membuat magnet dgn cara elektromagnetik yaitu dgn cara mengalirkan arus listrik pada kawat yg dililitkan pada materi tertentu.
Magnet yg dihasilkan dgn cara elektromagnetik sungguh besar lengan berkuasa olehkarenanya bisa dimanfaatkan untuk mengangkat besi-besi tua. Selain itu magnet yg dibuat dgn cara elektromagnetik dipakai pada perlengkapan elektronik, mirip halnya pada transformator & bel listrik.
d. Cara Menghilangkan Sifat Magnet dr Benda Magnetik
Sifat magnet suatu benda bisa hilang, berikut adalah penyebab hilangnya sifat magnet suatu benda.
- Magnet dipanaskan
- Cara menghilangkan sifat magnet yg selanjutnya yaitu dgn dipukul-pukul atau dijatuhkan dr ketinggian tertentu pada benda keras, misalnya pada lantai.
- Dihilangkan lewat proses demagnetisasi, yakni menunjukkan medan magnet yg berlawanan arah dgn kutub – kutub magnet.
3. Bumi Memiliki Sifat Magnet
Sudah ratusan tahun yg lampau para pelaut melaksanakan pelayaran disamudera tanpa punya peta terbaru ataupun mesin elektronik untuk megetahui arah dr mata angin. Mereka tahu arah utara, selatan, timur, & barat sehingga mereka mengetahui ke arah mana akan berlayar. Dari mana mereka tahu arah tersebut, ternyata para pelaut tersebut mempunyai alat kompas.
a. Bumi sebagai Magnet yg Besar
Bukti bahwa bumi mempunyai kemagnetan ialah magnet jarum pada kompas akan selalu mengarah ke Utara & Selatan Bumi. Di kutub utara & selatan bumi yg kita tempati ini terdapat suatu tarikan besar yg memengaruhi magnet pada kompas. Medan magnet yg dihasilkannya mempunyai sifat-sifat yg sama seperti halnya sifat medan magnet pada magnet batang, yakni mampu memengaruhi medan magnet yg ada di sekitarnya. Kutub magnet bumi ada 2 yakni kutub utara & kutub selatan. Pada magnet batang yg digantung & pula pada jarum kompas, kutub-kutub magnet akan mengarah ke kutub utara & kutub selatan bumi. Apabila kutub utara magnet bebas mengarah ke kutub utara geografi bumi, di kutub tersebut terdapat kutub selatan magnet bumi. Begitu pula sebaliknya, di kutub selatan geografi bumi terdapat kutub utara magnet bumi. Kutub utara & kutub selatan magnet bumi tak berimpit dgn kutub utara & selatan geografi bumi, tetapi sedikit agak menyimpang. Sudut penyimpangan kutub – kutub magnet bumi dr kutub utara & kutub selatan arah geografi dinamakan sudut deklinasi. Untuk besarnya sudut deklinasi berlawanan-beda, hal tersebut tergantung pada letak suatu wilayah di permukaan bumi. Sudut deklinasi tersebut mengalami pergeseran dr tahun ke tahun. Arah garis gaya magnet bumi ternyata tak sejajar dgn permukaan bumi atau garis horisontal, namun agak miring. Hal tersebut yg mengakibatkan jarum kompas tak berimpit dgn bidang datar. Sudut yg dibentuk antara kutub selatan magnet bumi & arah horisontal bumi disebut sudut inklinasi. Besarnya sudut inklinasi di berbagai wilayah atau kawasan di permukaan bumi ini tak sama. Sudut inklinasi yg paling besar di kutub utara & kutub selatan magnet bumi, yakni sebesar 90°. Sedangkan untuk sudut inklinasi terkecil yakni 0° yg terdapat di kawasan khatulistiwa. Sudut inklinasi terkecil dinamakan aklin.
b. Merancang Jarum Kompas Sederhana
Apabila teman – teman tak mempunyai kompas & ingin menjadikannya dengan-cara sederhana seperti berikut ini
- Sediakan alatnya berupa suatu pisau silet, gabus, wadah plastik, & air.
- Keringkanlah pisau silet tersebut dgn lap kering.
- Selanjutnya silet digosok pada sebuah magnet.
- Letakkan silet yg sudah disediakan di atas gabus yg mengambang pada permukaan air.
- Kemudian lihatlah yg terjadi, menunjuk ke arah manakah ujung pisau silet tersebut? Berilah tanda pada ujung-ujung silet semoga dapat membedakan arah utara & selatannya.
4. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
a. Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik
Seperti yg kita tahu bareng bahwa salah satu cara membuat magnet yaitu denga mengalirkan arus listrik ke suatu penghantar yg dililitkan pada sebuah inti besi. Percobaan yg dilaksanakan oleh ilmuwan Fisika berjulukan Hans Christian Oersted (1777– 1851) memperoleh kesimpulan bahwa di sekitar penghantar berarus listrik terdapat adanya medan magnet. Apabila sahabat – teman menaburkan serbuk besi di sekeliling penghantar berarus listrik, maka akan melihat pola garis gaya yg ditunjukkan mirip gamber berikut ini:
Pada gambar tersebut, tampakbahwa pola garis gaya magnet di sekeliling penghantar berarus listrik bisa ditunjukkan dgn menggunakan asisten kita yg digenggam atau disebut kaidah ajudan.
Apabiala tangan kita mengepal kawat penghantar, maka ibu jari akan memperlihatkan arah arus listrik, sedangkan keempat jari lainnya akan memperlihatkan arah medan magnet. Untuk besarnya medan magnet yg ada di sekeliling kawat penghantar diputuskan oleh besarnya berpengaruh arus listrik, jarak pada kawat penghantar, & pula kemagnetan bumi. Semakin besar arus listrik, maka akan makin besar pula medan magnetnya. Semakin jauh jarak benda dr penghantar, maka akan makin kecil dampak medan magnetnya.
b. Medan Magnet di Sekitar Kumparan Berarus Listrik
Medan magnet yg ditimbulkan oleh kawat berarus listrik sungguh kecil, tetapi bisa diperbesar dgn cara menciptakan lilitan. Kawat yg dililitkan tersebut disebut kumparan.
Suatu magnet bisa kita buat dgn cara melilitkan suatu kawat pada inti besi. Oleh karena inti besi yg dialiri kawat berarus bisa untuk mempesona benda-benda lain dgn berpengaruh. Inti besi bisa mempunyai sifat mirip halnya magnet batang yg mempunyai kutub-kutub magnet. Besarnya medan magnet pada kumparan berarus listrik bergantung pada banyaknya lilitan, besarnya arus listrik, penggunaan inti besi, & panjang kumparan. Elektromagnet banyak dipakai pada peralatan elektronik, seperti halnya pada bel listrik, & telepon.
c. Gaya Magnet
Pada penghantar berarus listrik yg terletak pada suatu medan magnet, bekerja gaya yg bisa menarik atau mendorong penghantar sesuai dgn arah arus listrik. Gaya yg muncul akhir penghantar berarus listrik diletakkan dlm medan magnet dinamakan gaya magnet. Arah gaya magnet akan bergantung pada arah arus listrik & pula arah medan magnet. Arah gaya magnet bisa ditunjukkan oleh kaidah ajun. Apabila telapak tangan kananmu dibuka, keempat jarimu memperlihatkan arah medan magnet, ibu jari memperlihatkan arah arus listrik, & arah tegak lurus telapak tangan menunjukkan arah gaya magnet.
Besarnya gaya magnet akan bergantung pada a.besar berpengaruh arus listrik, b.besar medan magnet, & c.panjang penghantar. Apabila kita ingin menambahgaya magnet, kita bisa memperbesarnya dgn cara selaku berikut.
a. Memperbesar kuat arus listrik.
b. Memperbesar medan magnet.
c. Memperpanjang kawat penghantar.
5. Pemanfaatan Kemagnetan dlm Produk Teknologi
Prinsip gaya magnetik dipakai dlm produk teknologi sederhana, misalnya pada alat ukur listrik & motor listrik. Alat-alat yg menggunakan motor listrik, antara lain kipas angin, pengering rambut, mixer, & bor listrik.
a. Alat Ukur Listrik
Salah satu penerapan gaya magnetik yakni terdapat pada alat ukur listrik, contohnya pada amperemeter & voltmeter. Pada prinsipnya, alat tersebut memakai suatu lilitan kawat yg diletakkan di tengah-tengah medan magnet.
Gambar tersebut menunjukkan sebuah alat ukur listrik sederhana yg mampu kita buat sendiri. Kumparan dilengkapi dgn jarum yg dipakai untuk memperlihatkan skala alat ukur. Pada waktu arus listrik mengalir di kumparan, maka timbul gaya magnet yg berbeda arah pada kedua sisi kumparan. Kedua gaya tersebut melakukan pekerjaan berlawanan arah oleh karenanya membentuk momen gaya yg bisa memutar kumparan. Putaran kumparan tersebut dijaga oleh pegas spiral biar kumparan tak berputar. Tetapi, penunjuk yg ditempelkan pada kumparan akan menyimpang sesuai dgn besarnya kuat arus listrik. Besarnya simpangan jarum penunjuk pada kumparan sudah dikalibrasi skalanya sehingga akan menunjukkan nilai berpengaruh arus listrik
b. Motor Listrik
Motor listrik merupakan suatu alat yg berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Cara kerjanya adalahmirip dgn cara kerja alat ukur listrik.
Bagian motor listrik terdiri dr sebuah kumpulan kawat yg dililitkan pada suatu tempat lewat sebuah poros. Letak dr kumparan tersebut yaitu di dlm medan magnet. Pada setiap ujung kumparan dihubungkan dgn cincin belah (komutator) yg memiliki fungsi selaku penukar arus listrik pada waktu kumparan berputar. Pada cincin tersebut menempel semacam sikat kawat yg funsinya yaitu untuk menghubungkan kutub-kutub arus listrik. Sikat-sikat tersebut tak ikut berputar & diberi beda memiliki potensi listrik yg tetap. Apabila sikat kawat dialiri arus listrik, pada kumparan akan menimbulkan terjadinya gaya magnetik yg arahnya berlawanan pada kedua sisi kumparan sehingga kumparan akan berputar pada porosnya.
c. Alat Pengangkat Besi Tua
Untuk memisahkan antara besi-besi tua dgn onggokan sampah digunakan dgn memakai alat pengangkat besi. Alat pengangkat besi tersebut memakai kawat yg dililitkan pada bahan magnet. Apabila dialiri arus listrik, kawat akan memiliki sifat magnet yg disebut elektromagnet. Pada saat alat ini akan dipakai untuk memisahkan bahan besi dr sampah, kawat dialiri arus listrik.
Bagian besi yg terlilit kawat pun pula mengalami pergantian menjadi magnet. Sesudah materi besi menempel pada alat tersebut, selanjutnya dibawa ke tempat penampungan, untuk melepaskan besi dr alat ini cukup dgn memutuskan arus listriknya.
Selengkapnya tentang materi pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam kelas IX dapat di lihat melalui link berikut ini >>> Rangkuman Materi Pelajaran IPA Sekolah Menengah Pertama/ MTs Kelas 9
d. Spektrometer Massa
Fungsi utama spektrometer massa yaitu memisahkan ion-ion (atom-atom bermuatan atau molekul-molekul) berdasarkan pada massanya. Spektrometer massa dipakai untuk mengukur massa atom dr hasil reaksi nuklir & pula dipakai oleh peneliti sains & kedokteran yakni untuk menyelidiki & mengidentifikasi jenis & fokus atom yg ada pada sampel. Spektrometer massa ialah yg penting untuk menyelidiki polutan yg berbahaya di lingkungan. Spektrometer pula dimanfaatkan dlm industri masakan, petrokimia, industri elektronik, & monitoring kemudahan nuklir internasional. Prinsip kerja spektrometer massa menggunakan medan magnet. Awalnya elektron dipancarkan dr katoda panas & dipercepat oleh beda memiliki potensi sehingga energi kinetik yg dimilikinya cukup besar. Elektron-elektron melintas melalui lubang di antara pelat-pelat pemercepat. Berkasnya kemudian dibelokkan oleh medan magnet. Berdasarkan pengusutan ini, mampu ditentukan massa suatu atom.
Baca juga: Energi & Daya Listrik
Demikian artikel Ilmu Pengetahuan Alam yg berjudul Kemagnetan (Artikel Materi IPA SMP/MTs Kelas 9) yg mudah-mudahan bermanfaat. Terimakasih.