Makalah Magnet 5 Hartini [PDF]

Citation preview

KATA PENGANTAR



Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNYA sehingga makalah tentang Medan Magnet, makalah ini dapat tersusun hingga selesai. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terimakasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik materi maupun pikirannya. Dan harapan penulis semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, Untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi. Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman penulis, penulis yakin masih banyak kekurangan dalam makalah ini, Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.



Bireuen, 26 November 2018



Penulis



i



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL........................................................................................ KATA PENGANTAR.......................................................................................



i



DAFTAR ISI.....................................................................................................



ii



BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................



1



1.1



Latar Belakang..........................................................................



1



1.2



Rumusan Permasalahan ...........................................................



1



1.3



Tujuan ......................................................................................



1



BAB II PEMBAHASAN................................................................................



3



2.1.



Pengertian Medan Magnet.......................................................



3



2.2 . Gaya Magnet ...........................................................................



6



2.3



Penerapan Gaya Magnet .........................................................



8



BAB III PENUTUP........................................................................................



9



3.1



Kesimpulan...............................................................................



9



3.2



Saran. .......................................................................................



9



DAFTAR PUSTAKA



………………………....................................



ii



10



BAB I PENDAHULUAN



1.1 LATAR BELAKANG Di bumi ini tentunya kita tidak asing dengan benda yang bernama magnet. Benda yang memiliki medan magnet dan dua kutub ini dapat menarik benda-benda yang mengandung unsur logam. Kita dapat menemukan magnet dimana saja, misalnya di toko mainan, toko bangunan, bahkan di bumi yang kita pijak ini terdapat sumber medan magnet yang sangat banyak. Pada magnet terdapat dua kutub, yaitu kutub utara yang selalu mengarah ke utara dan kutub selatan yang selalu mengarah ke selatan. Dan tak jarang kita juga bisa menemukan magnet di dalam alat-alat elektronik. Biasanya kita melihat magnet dalam berbagai bentuk, contohnya magnet U (sepatu kuda), magnet batang, magnet lingkaran, magnet jarum (kompas), dll. Namun sebenarnya magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet sebenarnya tidak hanya berupa magnet batang, jarum, lingkaran, dll yang biasa kita lihat pada umumnya. Tetapi magnet juga bisa dibuat dengan cara sederhana dan tidak membutuhkan bahan-naha tertentu yang rumit seperti pada pembuatan magnet buatan. Kita hanya membutuhkan bahan-bahan sederhana yang ada di sekitar kita, dan cara pembuatannya pun tak serumit magnet buatan pabrik. Selain itu magnet juga sangat berguna bagi manusia. Misalnya saat kita tersesat di hutan kita dapat menggunakan kompas sebagai penunjuk jalan, dalam hal ini magnet juga ikut berperan penting. Magnet kulkas digunakan untuk menyimpan catatan di pintu kulkas. Tidak hanya itu, magnet juga sangat berguna dalam dunia kesehatan. Sejak dulu magnet sudah digunakan dalam dunia pengobatan, terutama dalam pengobatan alami (Naturopathy). Selain karena murah, hanya dengan satu set magnetic terbukti sangat bermanfaat bagi seluruh anggota keluarga (tidak hanya untuk pengobatan, tapi juga untuk hidup sehat alami). 1.2. RUMUSAN MASALAH 1. 2. 3.



Apa Pengertian Medan Magnet ? Bagaimana Gaya Magnet ? Penerapan Gaya Magnet dalm kehidupan sehari -hari



1.3 TUJUAN 1. Untuk mengetahui definisi medan magnet serta mengetahui gaya magnet dan juga penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 2. Untuk memenuhi tugas sekolah ymata pelajaran Fisika



1



BAB II PEMBAHASAN 2.1 DEFINISI MEDAN MAGNET Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Medan magnet ini tidak terlihat tetapi bertanggung jawab untuk properti yang paling menonjol dari magnet, yaitu kekuatan yang menarik pada bahan feromagnetik, seperti zat besi, dan menarik atau mengusir magnet lainnya. Magnet bisa dalam wujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2 = 1 tesla, yang memengaruhi satu meter persegi.  Medan Magnet Gejala kemagnetan dan kelistrikan berkaitan sangat erat. Sifat kemagnetan tidak hanya ditimbulkan oeh bahan magnetik, tetapi juga arus listrik. Dalam ilmu Fisika, medan magnet adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya. (Putaran mekanika kuantum dari satu partikel membentuk medan magnet dan putaran itu dipengaruhi oleh dirinya sendiri seperti arus listrik. Inilah yang menyebabkan medan magnet dari ferromagnet “permanen”). Sebuah medan magnet adalah medan vector, yaitu berhubungan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah menurut waktu. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut. Pada tahun 1819 Oersted (Hans Christian Oersted, Denmark,1777 – 1851) menemukan bahwa disekitar arus listrik terdapat medan (induksi) magnet. Besarnya gaya magnet yang ditimbulkan sebanding dengan kuat arus dan berbanding terbalik dengan jarak magnet (kutub magnet) terhadap arus. Arah penyimpangan kutub Utara magnet jarum pada percobaan Oersted ditentukan dengan kaidah tangan kanan Ampere, Yaitu: Jika penghantar yang berarus listrik dibentangkan antara magnet jarum dan tangan kanan, sedangkan arus listrik mengalir dari pergelangan ke ujung jari maka kutub Utara magnet jarum menyimpang searah ibu jari. Magnet dibagi menjadi 2 jenis, yaitu: 2



1. Magnet Alam Kata magnet berasal dari magnesia. Magnesia adalah nama suatu daerah di Asia kecil. Di tempat itu orang pertama kali menemukan batuan yang dapat menarik besi. Kemudian, orang menamakan batuan itu magnet. Batuan alami yang dapat menarik benda dari besi disebut magnet alam.Pada zaman dulu orang-orang mencoba untuk memanfaatkan magnet alam. Magnet tersebut diikat dengan benang tepat di bagian tengah. Magnet tersebut kemudian digantung. Ternyata magnet selalu menunjuk kea rah yang sama, yaitu utara dan selatan. Selanjutya, magnet digunakan untuk membantu perjalan mereka, misalnya di padang pasir, lautan, dan hutan rimba. 2. Magnet Buatan Selain magnet alam, ada juga magnet buatan. Magnet buatan adalah magnet yang dibuat orang dari besi atau baja. Magnet buatan digunakan untuk berbagai kebutuhan. Magnet buatan ini dijual di toko-toko tertentu. Bentuk magnet buatan bermacam-macam. Ada yang berbentuk batang, jarum, tabung (silinder), dan ada yang berbentuk ladam (tapal kuda). Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet buatan antara lain:  Magnet U  Magnet ladam  Magnet batang  Magnet lingkaran  Magnet jarum (kompas)  Ciri-Ciri Magnet Setiap magnet mempunyai sifat (ciri) sebagai berikut : 1. Dapat menarik benda logam tertentu. 2. Gaya tarik terbesar berada di kutubnya. 3. Selalu menunjukkan arah utara dan selatan bila digantung bebas. 4. Memiliki dua kutub. 5. Tarik menarik bila tak sejenis. 6. Tolak menolak bila sejenis. Berdasarkan sifat magnetnya benda dibagi menjadi 3 macam yaitu: 1. Ferromagnetik (benda yang dapat diterik kuat oleh magnet) Contoh ferromagnetik adalah besi, baja, nikel dan kobalt. 2. Parramagnetik (benda yang dapat ditarik magnet dengan lemah. Contoh parramagnetik adalah platina dan aluminium. 3. Diamagnetik (benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet). Contoh diamagnetik adalah seng, dan bismut.  Jenis-Jenis Magnet 1. Magnet tetap Magnet tetap (permanen) adalah magnet yang tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik). 3



a.



b.



c. d. e.



Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada: Magnet neodymium, merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet neodymium (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo), merupakan sejenis magnet tanah jarang, terbuat dari campuran logam neodymium, Magnet Samarium-Cobalt Salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka, merupakan magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan samarium dan kobalt. Ceramic Magnets Plastic Magnets Alnico Magnets



2. Magnet tidak tetap Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet. 3. Magnet buatan Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. Bentuk magnet buatan antara lain: a. Magnet U b. Magnet ladam c. Magnet batang d. Magnet lingkaran e. Magnet jarum (kompas)  Garis gaya magnet disekitar arus listrik Adanya medan magnet disekitar kawat yang beraliran listrik pertama kali teramati oleh Hans Christian Oersted, melalui kompas yang didekatkanpada kawat penghantar beraliran listrik.Menyimpangnya jarum kompas pada saat didekatkan dengan penghantarberarus listrik menunjukkan adanya medan magnet disekitar arus listrik. Arah garis-garis gaya magnet disekitar penghantar yang dialiri arus listrik ditentukan dengan kaidah tangan kanan : “jika kita menggenggam kawat dengan tangan kanan sedemikian sehingga ibu jari menunjukkan arah arus, maka lipatan keempat jari lainnya menyatakan arah putaran garis-garis gaya magnet!.



2.2 GAYA MAGNET



Magnet memiliki gaya tarik terhadap benda-benda tertentu. Gaya tarik ini disebut gaya magnet. Gaya magnet merupakan gaya yang ditimbulkan oleh tarikan atau dorongan dari magnet. Contoh gaya magnet adalah, tertariknya paku ketika didekatkan dengan magnet. Gaya magnet dapat menarik benda-benda, yang terbuat dari besi dan baja.



4



Gambar 1. Aliran arus pada pita alumunium foil



Jika arus listrik mengalir dari A ke B ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke atas , ini berarti ada sesuatu gaya yang berarah keatas akibat adanya medan magnet homogen dari utara ke selatan. Gaya ini selanjutnya disebut sebagai gaya magnetic atau gaya Lorentz . Jika arus listrik dibalik sehingga mengalir dari B ke A, ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke bawah. Jika arus listrik diperbesar maka alumunium foil akan melengkung lebih besar. Ini berarti besar dan arah gaya Lorentz tergantung besar dan arah arus listrik. Karena gaya Lorentz ( FL ) , arus listrik ( I ) dan medan magnet ( B ) adalah besaran vector maka peninjauan secara matematik besar dan arah gaya Lorentz ini hasil perkalian vector ( cros-product ) dari I dan B.



Gambar 2. Ilustrasi Medan dan Gaya Magnet



5



2.3 PENERAPAN GAYA MAGNET DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI 1. Pengeras Suara Loudspeaker merupakan kombinasi magnet permanen dan elektromagnetik. Loudspeaker pada dasarnya perangkat yang mengubah energi listrik (sinyal) ke energi mekanik (suara). Dalam mengolah sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, Speaker memiliki komponen Elektromagnetik yang terdiri dari Kumparan yang disebut dengan voice coil untuk membangkitkan medan magnet dan berinteraksi dengan magnet permanen sehingga menggerakan cone speaker maju dan mundur. Voice coil merupakan bagian yang bergerak sedangkan magnet permanen adalah bagian speaker yang tetap pada posisinya. Sinyal listrik yang melewati voice coil akan menyebabkan arah medan magnet berubah secara cepat sehingga terjadi gerakan “tarik” dan “tolak” dengan magnet permanen. Pergerakan tarik dan tolak menggerakkan cone speaker, yang menghasilkan suara.



6



2. Mikropon Microphone adalah suatu alat elektronik yang dapat mengubah atau mengubah suara menjadi energi listrik. Setiap jenis mikrofon memiliki cara yang berbeda dalam mengubah bentuk energinya, tetapi mereka semua memiliki persamaan yaitu bagian utama yang disebut dengan diafragma.



Cara kerja mikropon adalah sebagai berikut:  Saat berbicara suara kita akan membentuk gelombang suara dan menuju ke mikropon.  Gelombang suara tersebut akan melalui diafragma yang terdiri dari membran plastik yang sangat tipis. Diafragma akan bergetar sesuai dengan gelombang suara yang diterimanya.  Sebuah voice coil yang terdapat di bagian belakang diafragma akan ikut bergetar sesuai dengan getaran diafragma.  Sebuah magnet kecil yang permanen yang dikelilingi oleh coil atau kumparan tersebut akan menciptakan medan magnet seiring dengan gerakan coil.  Pergerakan voice coil di medan magnet ini akan menimbulkan sinyal listrik.  Sinyal listrik yang dihasilkan tersebut kemudian mengalir ke amplifier atau alat perekam suara. 3. Pintu Kulkas Pintu lemari es atau kulkas dapat menutup dengan rapat tanpa harus menggunakan kunci atau alat lainya. Hal tersebut dikarenakan di sekeliling sisi pintu lemari es atau kulkas terdapat magnet. Sebuah magnet yang panjang diletakkan di dalam karet sepanjang pintu lemari es. Lemari es terbuat dari baja atau bahan lain yang dapat ditarik magnet, jadi magnet akan membuat pintu lemari es menutup dengan rapat ketika menutupnya. Pintu lemari es yang tertutup rapat dapat menjaga suhu di dalam tetap dingin sehingga makanan dan minuman di dalamnya tetap segar. Alat yang cara kerjanya hampir sama dengan pintu kulkas yaitu kotak pinsil. Pada kotak pinsil terdapat sebuah magnet sehingga tutup alat pinsil dapat tertutup dengan rapat.



7



4. Kompas Cara kerja kompas menggunakan medan magnet. Jarum kompas yang terbuat dari magnet selalu menunjuk arah utara dan selatan. Jarum ini memiliki kutub utara dan selatan. Medan magnet bumi memberikan gaya magnet kepada jarum kompas. Kutub utara jarum kompas menunjuk ke arah kutub utara geografis bumi. Seperti yang kita ketahui, kutub magnet yang senama tolak-menolak dan yang tak senama tarik-menarik. Jadi, yang ditunjuk oleh kutub utara jarum kompas sebenarnya adalah kutub selatan magnet bumi. Sedangkan yang ditunjuk oleh kutub selatan jarum kompas sebenarnya kutub utara magnet bumi.



8



BAB III PENUTUP



3.1 KESIMPULAN Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Medan magnet ini tidak terlihat tetapi bertanggung jawab untuk properti yang paling menonjol dari magnet, yaitu kekuatan yang menarik pada bahan feromagnetik, seperti zat besi, dan menarik atau mengusir magnet lainnya 3.2 SARAN 1. Penulis menyarankan pada siswa agar lebih memperdalam ilmu tentang magnet karena pemamfaatan magnet sangat banyak dalam kehidupan sehari-hari



9



DAFTAR PUSTAKA



https://www.sridianti.com/contoh-magnet-dalam-kehidupan-sehari-hari.html https://www.academia.edu/34866294/Makalah_Medan_Magnet_dan_Efek_Hall? auto=download



10