Kelompok 9 kemagnetan

KEMAGNETAN

kelompok 9Anggota:

1. Yanni Fiqri N (4001414023)2. Isroh Lutfiana

(4001414030)3. Dwi Setya N.S

(4001414039)

Pengertian:

Magnet adalah logam atau batuan yang dapat menarik benda – benda yang mengandung besi, baja, nikel, cobalt ataupun campuran logam tersebut.

Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang teramati sebagai suatu gaya tarik atau gaya tolak antara kutub-kutub tidak senama atau senama. Sifat-sifat magnetikdisebabkan gerak elektron dalam atom-atom tersebut.

Teori Kemagnetan

Bentuk magnet yang dibuat terdiri atas beberapa macam, yaitu:

1.Magnet batang2.Magnet jarum3.Magnet silinder4.Magnet U ( ladam )

Berdasakan sifat bahan terhadap daya tarik magnet, bahan magnetik dibedakan atas :

5.Bahan Ferromagnetis : bahan yang tertarik sangat kuat oleh magnet ( Fe, Co, Ni, Baja )

6.Bahan Paramagnetis: bahan yang tertarik magnet dengan gaya yang lemah ( contoh: Al, Pt, Mn )

3. Bahan Diamagnetis: bahan yang tidak ditarik magnet ( Bi, Cu, Au, Ag, Zn )

Teori Kemagnetan

Materi Kemagnetan• 1. Teori Kemagnetan ( KD1 )

2. Cara membuat magnet ( KD1 )3. Medan Magnet ( KD1 )4. Kemagnetan Bumi ( KD1 )5. Elektromagnetik ( KD2 )6. Gaya Lorentz ( KD2 )7. Alat elektromagnetik ( KD3 )

8. Transformator ( KD3 )

1. Magnet permanen campurana.Magnet alcomak (campuran besi dan aluminium)

keras dan

b.Magnet alnico (campuran besi dan nikel) memiliki gaya

c. Magnet triconal (campuran besi dan cobalt) tarik sangat kuat

2. Magnet permanen keramik (magnadur)Terbuat dari serbuk ferit, bersifat keras dan memiliki daya tarik kuat

3. Magnet besi lunak (stalloy)Terbuat dari 96 % besi dan 4 % silikon, sifat kemagnetannya tidak keras dan sementara

4. Magnet pelindung (mumetal)Terbuat dari 74 % nikel, 20 % besi, 5 % tembaga dan 1 % mangan, magnet ini tidak keras dan sifatnya sementara

Berdasarkan jenis bahan yang digunakannya, magnet dibedakan

menjadi empat tipe yaitu :

Ada beberapa cara dalam membuat magnet, diantaranya dengan :1. Digosok2. Dialiri arus listrik3. Induksi

Cara menghilangkan sifat kemagnetan :1. Dipukul-pukul2. Dipanaskan atau dibakar3. Dialiri arus bolak-balik

Cara Membuat Magnet

Digosok

U

S

S

Gosokkan magnet permanen berulang ulang dan satu arah. Kutub magnet yang dihasilkan pada ujung terakhir gosokan dan selalu berlawanan dengan magnet penggosok.

U

S

U

S

Kutub magnet yang dihasilkan selalu berlawanan dengan magnet penginduksi.

Induksi

Dialiri arus listrik• Lakukan dengan

bantuan bolpoin atau sebagainya sebagai besi!• Perhatikan aliran arus

yang melewati kabel (lewat atas ataukah bawah besi)!• Genggamkan tangan

pada bolpoin sesuai arah arus (lewat atas ataukah bawah bolpoin) !• Arah ibu jari (keluaran)

menunjukan magnet kutub Utara

U

Sifat – sifat magnet

S U U S

Jika kutub magnetnya sejenis maka akan tolak menolak

Jika kutub magnetnya tidak sejenis maka akan tarik menarik

Medan magnetMedan magnet adalah ruang/daerah disekitar magnet yang

masih dipengaruhi oleh gaya magnet tersebut. Medan magnet digambarkan dengan garis – garis gaya, dan dinyatakan dengan anak panah.

U S

U S

Apakah yang terjadi jika sebuah magnet dipotong ?

U S

U S

U S U S U S U S

U S

Kemagnetan bumiS

U

Jarum kompas arah utara selalu mengarah ke utara karena Kutub Selatan Magnet Bumi terletak di Kutub Utara Bumi dan Kutub Utara Magnet Bumi terletak di Kutub Selatan Bumi .

U

S

Simpangan jarum kompasLetak 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.

Penyimpangan jarum kompas itu terjadi karena garis - garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaan bumi (bidang horizontal). Akibatnya, kutub utara jarum kompas menyimpang 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.

ElektromagnetikElektromagnetik merupakan hubungan antar kemagnetan dengan kelistrikan. Medan

magnet di sekitar kawat berarus listrik ditemukan secara tidak sengaja oleh Hans Christian Oersted (1770-1851), ketika 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. Oersted menyimpulkan bahwa disekitar kawat penghantar yang berarus listrik timbul medan magnet.

Cara memperkuat sifat kemagnetan pada elektromagnetik :1. Memperbesar arus listrik2. Menambah jumlah lilitan3. Mennganti inti besi dengan baja

Keuntungan menggunakan elektromagnet :4. Kekuatan magnet mudah diatur sesuai yang dikehendaki5. Sifat kemagnetannya mudah dihilangkan dan ditimbulkan6. Kutub – kutub magnet mudah ditukar

Arah gaya magnetArah medan magnet pada kawat lurus berarus dapat ditentukan dengan mengggunakan kaidah tangan kanan. Jika arus listrik searah ibu jari maka, keempat jari yang menggenggam merupakan arah medan magnet.

a. Arah gaya magnet pada kawat lurus berarus

b. Arah gaya magnet pada kawat melingkar

b. Arah gaya magnet pada solenoida

Jika solenoida dialiri arus listrik maka akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan solenoida berarus listrik bergantung pada besar kuat arus listrik dan banyaknya kumparan

Gaya LorentzGaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak atau

oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet (B).

Persamaan untuk menghitung besaran gaya lorentz :

F B I L=F = Gaya Loretz ( N )

B = Medan Magnet ( Tesla )

I = Kuat Arus Listrik ( A )

L = Panjang Kawat ( m )

Contoh :sebuah kawat penghantar panjangnya 2 m, berarus listrik 10 mA dan berada pada medan magnet tetap 5 T. Berapakah besar gaya Lorentz ?

Diket : L = 2 m

B = 5 T

I = 10 m A = 0,01 A

Dit : F = …….

Jawab : F = B . I . L

= 5 . 0.01 . 2

= 0,1 N

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 ).

Ketika menggambarkan gaya lorentz (3 dimensi) pada buku tidak mudah. Untuk memudahkannya perhatikan gambar berikut !

Masuk bidang Keluar bidang

Contoh : tentukan arah gaya lorentz pada gambar berikut !

I

B

I

B

Alat Elektromagnetika. Bel listrik

Bel listrik terdiri atas dua elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan pada arah yang berlawanan (perhatikan Gambar).

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 memisahkan titik sentuh dan sekrup pengatur yang berfungsi sebagai interuptor. Arus listrik akan putus dan teras besi hilang kemagnetannya. 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. RelaiRelai 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. TeleponTelepon 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). Diafragma 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 ListrikElektromagnet 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 besarb. dapat mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa rantaic. membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik.

SIMPULAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK:Berdasarkan percobaan Faraday diketahui bahwategangan listrik yang diinduksikan oleh medan magnetbergantung pada tiga hal berikut:1. Jumlah lilitan. Semakin banyak lilitan pada kumparan,semakin besar tegangan yang diinduksikan.2. Kecepatan gerakan medan magnet. Semakin cepat garisgaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besartegangan induksi.3. Jumlah garis gaya magnet. Semakin besar jumlah garisgaya magnet yang mengenai konduktor, semakin besartegangan induksi.

Listrik di rumahmu dihasilkan oleh generatoryang sangat besar di pembangkit listrik.

TransformatorGenerator

Air dari Bendungan

Transformator adalah alat untuk menaikkan dan menurunkan tegangan bolak-balik. Ketika arus bolak-balik melewati kumparan primer, terbentuk medan magnet yang berubah-ubah sebagai akibat arus bolak-balik. Medan magnet ini menghasilkan proses induksi elektromagnetik yang menimbulkan arus di dalam kumparan sekunder. Ada transformator jenis Step-Up dan Step-Down.

Transformator step-up digunakan juga pada pesawat televisi untuk menaikkan tegangan 220 volt menjadi tegangan 20.000 volt. Transformator step-down digunakan pada radio, tape recorder, komputer

TRANSFORMATOR

Perbandingan lilitan pada transformator = NS NP

Pada transformator ideal, besar tegangan induksi pada tiap lilitan kumparan sekunder sama dengan tegangan yang diinduksikan pada tiap lilitan kumparan primer. Pada transformator ideal, jumlah energi yang dipindahkan tidak mengalami kerugian.

Vs = Ns Vp Np

,dan Vp .Ip = Vs. Is