MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP DAN PENGGUNAANNYA

Soal dan Penyelesaian Fisika - Kata magnet berasal dari kata magnesia, nama suatu daerah di Asia Kecil tempat ditemukannya batu besi lebih dari 2000 tahun yang lalu.

Magnet adalah benda yang mampu menarik benda – benda disekitarnya. Setiap Magnet memiliki sifat kemagnetan. Kemagnetan adalah kemampuan benda tersebut untuk menarik benda-benda lain disekitarnya. 

A. Bahan Magnetik dan Non-magnetik
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP DAN PENGGUNAANNYA
  1. Feromagnetik: Bahan yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet dan dapat dimagnetkan. Contoh : besi, baja, nikel, kobalt
  2. Paramagnetik; Bahan yang ditarik dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkan.. Contoh : alumunium, platina
  3. Diamagnetik, Bahan yang ditolak dengan lemah oleh magnet dan tidak dapat dimagnetkan. Contoh : seng, bismuth, emas
B. TEORI KEMAGNETAN
  • Sebuah Magnet akan selalu tersusun atas magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.
  • Pada Benda Magnetik, Magnet elementer ini tersusun secara teratur, Namun pada benda non-magnetik, magnet elementer tersusun secara acak.
  • Bahan magnetik yang bukan magnet dapat diubah menjadi magnet dengan prinsip membuat magnet elementer menjadi teratur.
  • Bahan Magnetik lunak lebih mudah dijadikan magnet karena lebih mudah untuk menyusun magnet elementer menjadi teratur
  • Apabila sebuah magnet dipotong, maka masing-masing potongan tetap memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan
C. SIFAT SIFAT MAGNET
  • Magnet hanya dapat menarik benda – benda tertentu dalam jangkauannya, artinya tidak semua benda dapat ditarik
  • Gaya Magnet dapat menembus benda, semakin kuat gaya magnet maka semakin tebal pula benda yang dapat ditembus oleh gaya tersebut
  • Magnet mempunyai dua kutub, yaitu Kutub Utara dan Kutub Selatan
  • Apabila Kutub yang sejenis / se nama di dekatkan satu sama lain maka mereka akan saling tolak menolak, namun apabila kutub yang berbeda di dekatkan satu sama lain maka mereka akan saling Tarik Menarik
D. CARA MEMBUAT MAGNET
1. Dengan Menggosok
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP DAN PENGGUNAANNYA
Perhatikan kutub magnetnya.
Dengan menggosokkan magnet secara berulang-ulang dan searah pada besi atau baja, maka besi atau baja akan bersifat magnetik.

2. Dengan menggunakan arus listrik (elektromagnetik )
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP
Dengan melilitkan besi / baja dengan kawat yang berarus listrik searah (misalnya dengan menghubungkan dengan baterai).
3. Dengan Induksi
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP
Bila besi atau baja didekatkan (tidak menyentuh) pada bahan magnet yang kuat, maka besi atau baja akan menjadi magnet. Terjadinya magnet seperti ini disebut dengan induksi.

E. MEDAN MAGNET
Pola garis-garis lengkung yang terbentuk ini merupakan pola garis-garis medan magnetik yang disebut garis gaya magnetik. ruang di sekitar magnet yang mengalami gaya magnetik dinamakan medan magnetik.

Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang menyebabkan sebuah muatan yang bergerak di sekitarnya mengalami suatu gaya. Medan magnet tidak dapat dilihat, namun dapat dijelaskan dengan mengamati pengaruh magnet pada benda lain, misalnya pada serbuk besi.
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP
Garis gaya magnetik memiliki sifat sebagai berikut.
  • Garis-garis gaya magnetik selalu keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
  • Garis-garis gaya magnetik tidak pernah saling berpotongan dengan garis-garis gaya magnetik lain yang berasal dari magnet yang sama.
  • Daerah yang garis-garis gaya magnetiknya rapat menunjukkan medan magnetik yang kuat, sedangkan daerah yang garis-garis gaya magnetiknya kurang rapat menunjukkan medan magnetik yang lemah.
  • medan magnetik paling kuat terdapat di kutub-kutub magnet.
Menurut Percobaan Oersted, bahwa di sekitar kawat penghantar berarus listrik terdapat medan magnet.

Arah medan magnetik dari sebuah kawat yang dialiri arus listrik dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan Oersted, seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah.MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP DAN PENGGUNAANNYA
Arah arus listrik ditunjukkan dengan ibu jari dan garis gaya magnetik ditunjukkan dengan keempat jari tangan.
Penggunaan Elektromagnetik.

E. PENGGUNAAN ELEKTROMAGNETIK
1. Bel Listrik
MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP
Jika sakelar ditekan maka arus akan mengalir sehingga kumparan menjadi bersifat magnet sehingga jangkar besi akan tertarik dan palu/ pemukul akan mengenai gong. 

2. Relai
Relai adalah sebuah alat yang dengan energi listrik (arus listrik) kecil dapat menghubungkan atau memutuskan listrik yang besar. MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP
Relai bekerja sebagai saklar pada rangkaian listrik berarus besar.

3. Induksi elektromagnetik
Induksi elektromagnetik adalah suatu keadaan yang dapat menimbulkan arus listrik karena adanya perubahan fluks magnet. Fluks magnet adalah banyaknya medan magnet yang melewati luas penampang tertentu.

Alat yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik adalah transformator atau trasformator atau trafo. Trafo adalah alat untuk mengubah memperbesar atau memperkecil tegangan bolak balik (AC).MATERI SMP - MATERI KEMAGNETAN LENGKAP DAN PENGGUNAANNYA
Rumus yang berlaku pada transformator:\begin{align*} \frac{V_p}{V_s}&=\frac{N_p}{N_s}\\\eta &=\frac{P_s}{P_p}=\frac{V_s.i_s}{V_p.i_p}\end{align*} Keterangan:
  • Vp = tegangan primer (volt)
  • Vs = tegangan sekunder (volt)
  • Np = jumlah lilitan primer
  • s = jumlah lilitan sekunder
  • Ip = kuat arus primer (A)
  • Is = kuat arus sekunder (A)
  • η = efisiensi transformator
  • Pp = daya primer (watt)
  • Ps = daya sekunder (watt)
4. Gaya Lorentz
Gaya Lorentz adalah gaya elektromagnetik pada partikel bermuatan yang bergerak dengan kecepatan tertentu melalui medan listrik dan medan magnet. Gaya Lorentz dapat dirumuskan sebagai berikut:\begin{align*} F=Bil\end{align*} Keterangan:
  • F = gaya Lorentz (N)
  • B = kuat medan magnet (Tesla)
  • I = kuat arus listrik (A)
  • L = Panjang kawat/ penghantar (meter)
Lanjut ke soal dan Penyelesaian Kemagnetan