Mengenal Medan Magnet, Sifat, Proses Terjadinya, dan Rumus, Siswa Kelas 12 Wajib Tahu

Mengenal Medan Magnet, Sifat, Proses Terjadinya, Rumus, dan Siswa Kelas 12 Wajib Tahu – Magnet berasal dari bahasa Yunani, yaitu magnitis lithos yang artinya batu Magnesian.

Magnet memiliki dua sisi, kutub selatan dan kutub utara dimana bisa menimbulkan gaya tarik-menarik atau tolak-menolak. Uniknya, ketika magnet dipotong pun, sifat kedua kutubnya akan tetap ada.

Magnet dapat menarik benda selain magnet (magnit), yaitu benda yang berbahan dasar logam. Tiga contoh benda yang dapat ditarik oleh magnet adalah besi, baja, dan sendok. Untuk ulasan selengkapnya, yuk simak terus!

Sejarah Magnet

Magnet termasuk ke sumber dzat alami yang ada di bum. Namun, sejarah mencatat mengenal magnet ditemukan sekitar tahun 2500-3000 Masehi.

Magnet lebih dulu ditemukan oleh orang Asia sehingga banyak negeri asing yang menyebut daerah Asia dengan Magnesia.

Tanah lokal di Asia mengandung banyak dzat oksida yang terbuat dari besi yang menarik metal sehingga terbentuknya magnet (magnit). Masyarakat sekitar menyebutnya dengan nama Magnetite.

Sejarah lain mengatakan magnet ditemukan oleh seorang pemuda yang hidup 2500 Tahun sebelum masehi yang diberi nama Magnes. Dia seorang penggembala di desa Mount Ida.

Pemuda tersebut mengenakan sandal berbahan besi saat mengembala.

Ketika menaiki daerah gunung, sandalnya semakin lama semakin berat karena banyak benda-benda yang ikut menempel pada sandal berbahan besi tersebut.

Menemukan hal itu, Magnes melaporkan ke petinggi dan diberi nama sesuai namanya yang kita kenal yaitu magnet.

Tokoh pertama yang memperkenalkan magnet adalah Cleopatra yang dikenakan olehnya sehingga masyarakat menjadi mengenal magnet.

Teori Penjelasan Magnet Menurut Para Ahli

Jika berbicara mengenal magnet, tidak terlepas dari induksi listrik. Oleh sebab itu, menurut Maxwell, magnet adalah besaran medan magnet yang dipengaruhi oleh kuat arus listrik yang mengalirinya.

Kutub medan magnet ditentukan oleh teori Ampere dan aturan penarik gabus.

Di dalam buku New Edition Big Book Fisika SMA kelas X,XI, dan XII karangan Supadi, M.Si, Dewi Rossalia, dan S.Si Yhosepeh Gita, M.T (2017:369), magnet atau magnit disebut juga magnetik yang elementernya ditimbulkan oleh penghantar aliran listrik.

Seorang ahli fisika yang bernama Orstead, mengatakan bahwa arus di sebuah penghantar dapat menimbulkan efek magnetik. Arus yang berada di penghantar itu mampu mempengaruhi arah jarum kompas.

Teori Orstead telah berhasil memisahkan ilmu-ilmu pengetahuan mengenal magnet dan mengenal listrik secara terpisah.

Medan magnet (magnit) diartikan sebagai ruang di sekitar penghantar yang mengangkat arus itu sendiri yang biasa disebut juga sebagai magnetik induksi.

Sifat Bahan Magnetik

Sebuah elektron selalu bergerak berlawanan dengan arah gaya elekron itu sendiri dengan arus kecil dan dapat mengalami torka dalam medan magnetik eksternal.

Semakin besar torka medan megnetik oleh elektron, maka akan semakin besar pula medan magenetik resultan pada setiap titik bahan tersebut.

Terbentuknya sifat medan magnetik lain adalah karena spin elektron. Melalui teori kuantum relativistik, menunjukkan bahwa elektron mempunyai momen magnetik spin elektron.

Selanjutnya, momen sebuah atom dapat ditimbulkan oleh spin nuklir, tetapi pengaruhnya masih bisa diabaikan. Untuk itu, setiap atom mengandung banyak komponen yang berbeda.

Hal itu menimbulkan klarifikasi bahan magnetik yang biasa, seperti diamagnetik, paramagnetik, feromagnetik, superparamagnetik, anti-feromagnetik, dan feromagnetik (William, 1991).

Sifat-sifat Magnet yang Harus Anda Tahu

Mengenal magnet, maka kita juga harus tahu tentang sifat-sifat magnet supaya lebih memahaminya. Anda akan lebih mudah untuk membuat contoh-contoh atau praktek mengenai magnet (magnit). Berikut uraiannya!

• Magnet hanya akan menarik benda berbahan 80% logam di sekitarnya. Jadi, tidak semua benda bisa ditarik dan tidak bisa jika benda dalam jangkauan yang jauh.
• Magnet mempunyai gaya yang dapat menembus benda.
• Medan magnet dapat semakin lengket kalau didekatkan dengan kutub yang berbeda dan membentuk gaya magnet.
• Magnet punya dua kutub (sisi) yakni kutub selatan dan kutub utara
• Magnet yang memiliki kutub yang berbeda akan menghasilkan gaya tarik-menarik. Dan sebaliknya, jika didekatkan dengan kedua kutub yang sama akan terjadi tolak-menolak.
• Sifat magnet bisa saja hilang ketika jatuh, terbakar, atau lainnya.

Bahan Diamagnetik

Peninjauan atom dengan medan magnetik yang kecil ditimbulkan oleh gerak elektron pada orbitnya yag digabungkan dengan medan magnetik oleh spin elektronnya.

Hal itu menghasilkan medan netto nol dalam medan magnet internal.

Bisa dikatakan bahwa bahan ini terdiri dari atas atom yang momen medan magnetiknya permanen M0 yang sama-sama bernilai nol untuk masing-masing atom.

Bahan Feromagnetik

Tinjauan atom yang efek elektron dan gerak orbitnya tidak saling meniadakan.

Mengenal magnet yang atomnya secara keseluruhan mempunyai peristiwa magnetik kecil, tapi orientasinya acak (random) yang besarannya rata-rata adalah nol. 

Bahan Superparamagnetik

Bahan superparamagnetik terdiri dari kandungan partikel-partikel feromagnetik dalam bagian feromagnetik.

Walaupun domain terdapat dalam partikelnya, tapi dinding domain tersebut tidak mampu menembus kisi bahan ke partikel didekatnya.

Bahan Ferimagnetik

Mengenal magnet membahas juga mengenai bahan feromagnetik yang menunjukkan arah anti sejajar (berlawanan) untuk peristiwa atomik yang berada berdekatan, tapi yang posisinya tidak di peristiwa yang sama.

Hal itu menimbulkan respon yang besar terhadap medan magnetik eksternal (luar), walaupun tidak sebesar bahan feromagnetik. 

Bahan feromagnetik memiliki kelompok penting yaitu ferit yang mempunyai konduktivitas rendah, beberapa orde malah lebih rendah dari semikonduktor.

Feromagnetik memiliki resistensi yang lebih besar dari bahan feromagnetik yang jika dipasang bolak-balik seperti transformator yang bekerja lebih tinggi akan menghasilkan kerugian ohmik yang lebih kecil. 

Proses Terjadinya Magnet

Ada tiga teknik ketika Anda ingin mengetahui proses terjadinya magnet yang bisa Anda buat di rumah. Ketiga teknik itu adalah menggosok, dialiri listrik, dan diinduksi. Berikut penjelasannya!

Membuat Magnet dengan Teknik Menggosok

Cara sederhana ini bisa dipilih siswa kelas 12 yang memiliki tugas mempraktekkan membuat magnet atau magnit dengan teknik menggosok.

Perhatikan langkah-langkah yang sudah diuraikan di bawah ini. Jangan sampai terbaik, ya!

• Gosokkan ujung magnet tetap dengan besi.
• Lakukan gerakan horizontal dan hindari membuat gerakkan yang bercampur. Hal ini supaya magnet elementer yang terdapat pada besi menjadi teratur.
• Dikatakan besi telah menjadi magnet apabila elementar sudah teratur.
• Permukaan besi akan berubah menjadi magnet sesuai dengan kutub magnet yang digunakan untuk menggosok.
• Besi akan membentuk kutub magnet yang berlawanan dengankutub magnet yang menggosoknya.

Membuat Magnet dengan Teknik Elektromagnetik/dialiri listrik

Berikutnya, juga adalah teknik yang bisa Anda pakai untuk mempraktekkannya di rumah atau di sekolah. Inilah cara membuat magnet dialiri listrik (elektromagnetik) yang bisa Anda coba:

• Sediakan baterai, paku, dan kawat tembaga, lilitkan tembaga pada paku dari bawah ke atas dengan menyisakan ujung tembaga yang cukup panjang. Sehingga sisa ujungnya bisa diletakkan pada kedua kutub baterai.
• Lengketkan ujung tembaga pada kedua kutub baterai.
• Amati apa yang terjadi ketika ujung paku pada kutub magnet didekatkan menggunakan kompas.
• Ubahlah lilitan kawat dari atas ke bawah, lihat, adakah perubahan kutub magnet?

Membuat Magnet dengan Teknik Induksi

Teknik terakhir adalah yang paling sederhana yaitu magnet teknik induksi. Anda cukup menyediakan besi dan medan magnet (magnit).

Tanpa menambahkan gerakan apapun Anda hanya perlu memperhatikan hasilnya.

• Letakkan besi di dekat magnet tetap.
• Magnet elementer pada besi akan terinduksi oleh magnet tetap yang akan menjadikannya teratur dan mengarah pada satu arah.
• Besi akan menjadi magnet sehingga bisa menarik serbuk besi yang ada di daerah jangkauannya.
• Ujung besi akan memiliki kutub yang berbeda dari kutub magnet tetap yang memberikan induksi.
• Ujung besi akan menjadi kutub utara bila diinduksi dengan kutub selatan pada magnet tetap dan sebaliknya.

Rumus Medan Magnet pada Ilmu Fisika 

Medan magnet menjadi salah satu materi IPA yang masuk dalam cabang Fisika.

Materi yang satu ini juga menjadi terfavorit karena akan ada praktek sederhana yang bisa dilakukan seperti contoh yang telah dibahas di atas.

Selain itu, magnet dapat menjadi permainan yang aman untuk anak-anak. Pernah lihat anak SD bermain magnet? Atau Anda sendiri waktu kecil juga memainkannya?

Pada tingkat siswa kelas 12, materi magnet (magnit) dikupas lebih dalam secara teori.

Tidak lagi membahas persoalan bahwa magnet sekedar permainan. Hal itu tak terlepas dari perhitungan, dan perhitungan selalu memiliki rumus!

Mendengar kata rumus memang membuat kebanyakan siswa sedikit gusar. Pasalnya, tak sedikit rumus yang sulit diuraikan untuk mendapatkan hasil yang valid.

Berikut rumus medan magnet yang sudah dibuat sesederhana mungkin agar Anda lebih mudah memahami.

Rumus Medan Magnet

B = μ I / 2 π r

Dengan keterangan sebagai berikut:

B = besar medan magnet (T)

μ = konstanta permeabilitas (4π 10-7 Tm/A)

I = arus listrik (A)

r = jarak dari kabel (m)

Selain itu, untuk mencari besar arus listriknya dapat menggunakan rumus di bawah ini.

I = B 2πr/ μ

Keterangan:

B = besar medan magnet (T)

μ = konstanta permeabilitas (4π 10-7 Tm/A)

I = arus listrik (A)

r = jarak dari kabel (m)

Contoh soal menggunakan rumus magnet atau magnit:

Sebuah kawat mempunyai aliran arus listrik sebesar 4A dengan jarak kabel sebesar 2m. Hitunglah besar medan magnetnya!

Jawaban:

I = 4 A

r = 2 m

Maka,

B = μ I / 2 π rA

B = 4 π 10-7 4 / 2 π 2

B = 4 10-7 T

Jadi, hasil besar medan magnet (magnit) adalah 4 10-7 T (HDP)

Penutup

Bagaimana? Baik soal dan jawaban di atas sudah cukup sederhana untuk Anda pelajari. Tindakan lebih lanjut akan Anda pelajari di kelas bersama guru fisika.

Diharapkan, dengan mempelajari ini Anda akan bisa lebih aktif dan memahami konsep lain yang akan dijelaskan oleh guru.

Demikianlah artikel mengenai mengenal medan magnet, sifat, proses terjadinya, rumus untuk siswa kelas 12 ini dibuat. Semoga bermanfaat dan menghasilkan nilai fisika yang bagus, ya!

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta