MEDAN MAGNET

Bumi diketahui memiliki medan magnetik yang berfungsi untuk menahan atmosfer di tempat dan melindungi manusia dari radiasi kosmik berbahaya dan angin matahari. 

Akan tetapi para ahli dalam berbagai penelitiannya menemukan bahwa secara berkala dalam periode jutaan tahun, medan magnet terbalik sehingga Kutub Utara dan Kutub Selatan bertukar tempat. 

Sedemikian besarnya manfaat medan magnet bumi bagi keberlangsungan kehidupan mahluk didalamnya. Lalu apa yang dimaksud dengan medan magnet?

Medan magnet adalah ruang yang mengelilingi magnet di mana magnet masih memiliki efeknya. Kekuatannya bervariasi bergantung pada jaraknya yaitu medan magnet pada suatu titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari magnet.

Kekuataan yang dialami oleh kutub magnet baik itu kutub utara maupun selatan yang ditempatkan dalam medan magnet disebut dengan intensitas medan magnet. Sedangkan, arus-arus yang membentuk pola lengkungan dalam medan magnet disebut dengan garis-garis gaya magnet atau dapat didefinisikan juga dengan garis-garis khayal magnet yang menunjukan arah medan magnet.

Garis gaya magnet memiliki sifat dan pola, dimana sifat-sifat garis gaya magnet memiliki kecenderungan untuk berkontraksi secara longitudinal yaitu mereka yang lebih dekat dengan kutub maka mereka juga memiliki kecenderungan untuk melakukan tekanan lateral atau ke samping yang membuat saling tolak menolak. Adapun dalam pola garis gaya magnet yang dihasilkan maka akan tergantung kepada jenis magnet yang digunakannya.

154. Medan magnet disekitar magnet 

Magnet merupakan material yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan medan magnetik di luar material itu sendiri. Medan magnetik ini merepresentasikan distribusi gaya magnet di sekitar material tersebut. Magnet memiliki dua buah kutub yaitu kutub utara dan selatan. Jika didekatkan dua buah kutub yang sejenis maka dapat terjadi gaya tolak-menolak. Sedangkan, jika didekatkan dua buah kutub yang berbeda jenis maka dapat terjadi gaya tarik-menarik.

Berikut merupakan ilustrasi medan magnet pada berbagai jenis batang magnet

Medan magnet memiliki besar dan arah karena merupakan besaran vektor, dan dituliskan dengan simbol “B”. Satuan Internasional untuk besaran medan magnet adalah Tesla (T) yang menggambarkan besar gaya medan magnet.

Dalam jarak tertentu, kamu dapat menggunakan ujung dari guntingmu untuk mengangkat sebuah jarum. Perlu kamu perhatikan, hanya dalam jarak tertentu saja ya. Jika terlampau jauh, jarum tidak akan terangkat sedikit pun. Kalau kamu suka merajut dan sering menjatuhkan jarum, kamu bisa mencoba mempraktikkan hal ini. Cobalah untuk menjatuhkan jarum kamu, lalu dekatkan ujung gunting ke arahnya dan lihat apa yang terjadi selanjutnya.

155. Medan magnet disekitar kawat berarus listrik 

Eksperimen Oersted

Pada tahun 1819 seorang ilmuwan dari Denmark, Hans Cristian melakukan percobaan dengan menggunakan kompas dan kawat konduktor. Dimana, arus listrik yang melalui suatu kawat konduktor menyebabkan pembelokan jarum kompas saat kawat berarus tersebut di dekatkan pada jarum kompas.

Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) disekeliling kawat. Medan tersebut terorientasi menurut aturan tangan kanan, namun  dengan perbedaan bentuk dari kawat yang dialiri arus listrik maka akan berbeda arah dari medan magnetnya.

Medan Magnet oleh Kawat Lurus

Arah dari medan magnet pada kawat lurus berarus dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Dalam penggunaan kaidan tangan kanan ini, maka genggam kawat berarus dengan tangan kanan, sehingga ibu jari menunjukan arah arus listrik maka arah putaran keempat jari lain menunjukan arah medan magnet.

Medan Magnet oleh Kawat Melingkat

Arah dari medan magnet pada kawat melingkar dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan. Dalam penggunaan kaidah tangan kanan, gunakan keempat jari pada tangan kanan sebagai arah arus pada kawat, maka ibu jari akan menunjukan arah dari medan magnet.

Medan Magnet pada Solenoida

Solenoida adalah lilitan kawat yang berbentuk helix. Di bagian solenoida terdapat sejumlah lilitan di mana medan magnet seragam dapat dibuat ketika dialiri oleh arus listrik. Adapun, medan magnet pada solenoida ini akan bergantung kepada jumlah arus yang mengalir pada solenoida, jumlah lilitan pada solenoida, dan sifat inti dalam solenoida.

Eksperimen Faraday dan Henry

Dua orang ilmuwan yang berasal dari Inggris dan Amerika yaitu Michael Faraday dan Josep Henry telah melakukan eksperimen mengenai induksi elektromagnetik. Keduanya menemukan fakta bahwa perubahan dalam medan magnet akan menghasilkan induksi arus listrik.

156. Hukum Biot Savart 

Secara teoritis, Lorentz telah menyatakan besar kuat medan magnetik atau induksi magnetik di sekitar arus listrik. Menurut teori Lorentz, besarnya induksi magnetik yang disebabkan oleh elemen arus adalah berbanding lurus dengan kuat arus listrik, berbanding lurus dengan panjang kawat, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak titik yang diamati ke kawat dan arah induksi magnetiknya tegak lurus terhadap bidang yang melalui elemen arus dan titik yang diamati.

Pada 1820, setahun setelah Oersted mencetuskan teorinya,dau orang ilmuwan Prancis bernama Jean Baptise Biot (1774-1862) dan Felix Savart (1791-1841), mengemukakan perhitungan lebih lanjut tentang induksi magnetik oleh elemen arus.

========== 

Silahkan tonton video berikut untuk menambah pemahaman terkait Medan Magnet.

 

Materi selanjutnya ... (Bersambung)

157. Gaya Magnetik 

158. Penerapan gaya magnet 

159. Sifat kemagnetan