Halo teman-teman! Pernahkah kalian bertanya-tanya tentang pengertian kemagnetan? Kemagnetan adalah sebuah sifat dari benda yang dapat menarik benda lain yang memiliki kualitas magnetik. Benda yang memiliki kemagnetan dapat disebut sebagai magnet. Fenomena kemagnetan merupakan hal yang biasa terjadi di sekitar kita, namun tidak semua orang mengetahui secara detail tentang sifat magnet itu sendiri. Oleh sebab itu, dalam artikel ini kita akan membahas secara lengkap mengenai pengertian kemagnetan dan beberapa hal menarik yang berkaitan dengan sifat ini. Yuk, simak artikel ini sampai selesai!
Pengertian Kemagnetan: Sifat Magnetik Benda dan Arus Listrik
Setiap benda menghasilkan medan magnetik di sekitarnya, walaupun medan magnetik yang dihasilkan benda tersebut sangat lemah dan tidak dapat terdeteksi secara langsung. Namun, benda yang memiliki medan magnet yang kuat disebut magnet. Magnet memiliki sifat khusus yang dapat menarik atau menolak benda lain yang memiliki sifat magnetik atau feromagnetik seperti besi atau nikel. Kemagnetan sendiri merupakan salah satu aspek penting dalam ilmu fisika.
Berikut adalah beberapa sub topik yang akan dibahas untuk lebih memahami pengertian kemagnetan.
Sifat Magnetik Benda
Sifat magnetik adalah salah satu sifat yang dimiliki oleh benda. Namun, hanya ada beberapa bahan yang memiliki sifat magnetik seperti besi, nikel dan kobalt. Sifat magnetik pada benda muncul karena adanya medan magnetik yang dihasilkan oleh atom-atom pembentuk bahan tersebut, dimana setiap atom memiliki medan magnetik yang sangat kecil.
Bahan-bahan yang dapat dijadikan magnet dikenal dengan istilah magnet permanen. Sedangkan untuk bahan-bahan yang hanya dapat menjadi magnet jika terkena medan magnet luar lainnya disebut magnet elektromagnetik.
Sifat Magnetik Arus Listrik
Arus listrik memiliki sifat magnetik yang dapat dilihat pada hukum Ampere. Hukum Ampere menyatakan bahwa arus listrik akan menghasilkan medan magnetik di sekitarnya. Besarnya medan magnetik yang dihasilkan akan berbanding lurus dengan besar arus listrik yang mengalir.
Oleh karena itu, penggunaan elektromagnet dalam berbagai sistem dapat dilakukan dengan memodifikasi arus listriknya secara sesuai. Misalnya pada penggunaan lift otomatis, penggunaan motor listrik, generator listrik dan lain sebagainya.
Kekuatan dan Arah Medan Magnet
Kekuatan medan magnet bergantung pada besar muatan listrik, kecepatan partikel bermuatan, dan jarak. Namun, arah medan magnet tidak mengikuti arah aliran arus listrik melainkan arah jari-jari putarannya sejajar dengan garis-garis gaya medan magnet.
Jika garis medan magnet diarahkan dari kutub utara ke kutub selatan, maka arah jari-jari putarannya mengikuti arah searah jarum jam. Sedangkan jika terbalik menjadi sebaliknya.
Induksi Electromagnetic
Induksi elektromagnetik adalah kemampuan suatu medan magnet untuk membangkitkan arus listrik pada suatu penghantar yang bergerak atau diam di medan magnet tersebut. Fenomena ini ditemukan oleh Michael Faraday pada tahun 1831 dan merupakan salah satu penemuan yang sangat penting dalam sejarah ilmu fisika.
Prinsip kerja induksi elektromagnetik pun telah banyak dimanfaatkan pada kehidupan sehari-hari, contohnya pada generator listrik atau pada pengisi daya smartphone yang sering kita gunakan.
Hukum Faraday
Micro Faraday, seorang ilmuwan fisika asal Inggris menemukan hukum Faraday yang menjelaskan bahwa induksi elektromagnetik akan terjadi apabila terdapat perubahan medan magnetik atau perubahan jumlah medan magnetik yang menembus sebuah penghantar.
Hukum Faraday juga mengatakan bahwa besarnya muatan listrik yang dihasilkan berbanding searah besar perubahan medan magnetik yang terjadi.
Hukum Lenz
Hukum Lenz adalah suatu hukum yang menyatakan bahwa arah arus listrik yang dihasilkan pada suatu induktor akan berlawanan dengan perubahan medan magnetik yang menimpanya. Hukum Lenz ditemukan oleh ilmuwan fisika asal Rusia yaitu Heinrich Lenz pada tahun 1834.
Sederhananya, hukum Lenz menjelaskan bahwa induksi elektromagnetik akan menghasilkan medan magnet yang berlawanan arah dengan sumber medan magnet yang menghasilkan.
Magnetisme Bumi
Magnetisme bumi adalah sebuah sifat bumi yang tidak asing lagi bagi kita. Bumi memiliki medan magnetik dengan arah kutub utara yang secara garis besar searah dengan garis meridian dan sudut kemiringannya hanya sekitar 11 derajat.
Sifat Magnetisme bumi sangat penting perannya dalam kehidupan manusia yang biasa digunakan pada kompas untuk menunjukkan arah mata angin.
Permukaan Logam Terdekat
Pada sudut pandang atom, magnet terbentuk dari dua jenis kutub magnet (utara dan selatan) yang saling menarik dan menolak. Ketika membran atom saling berdampingan, sebuah medan magnetik yang lebih besar terbentuk. Ketika epilayer dibebaskan dari substrat, empat lapisan atom terbentuk dalam struktur kristal heksagonal yang berulang.
Permenalan itu memiliki peran kunci dalam kehidupan manusia karena benda seperti kumparan, motor, dan banyak lagi menggunakan permenalan dalam beberapa cara.
Ketidaksamaan antara Magnet Besar dan Magnet Kecil
Sepertinya magnet kecil memiliki ketidaksamaan yang berbeda dengan magnet yang lebih besar. Magnet kecil yang didapat dari benda seperti headphone atau speaker, lebih fokus pada mempertahankan magnet yang lebih besar untuk menjaga stabilitas berdampak pada audio suara yang menghasilkan suara yang sangat bagus pada headphone atau speaker.
Magnet yang lebih besar cenderung berfokus pada mendapatkan medan magnet yang lebih kuat yang menjadi hal penting apabila digunakan pada berbagai jenis alat seperti pemotong listrik dan dapur induksi.
Aplikasi Kemagnetan di Berbagai Bidang
Kemagnetan memiliki banyak aplikasi di berbagai bidang seperti teknologi, industri, kelistrikan, dan transportasi. Seperti pada pembuatan generator listrik, motor listrik, kulkas, magnet pada pintu serta banyak lagi lainnya.
Namun, salah satu aplikasi kemagnetan yang terbaru adalah pada penggunaan magnet dalam dunia kesehatan, seperti pada gambaran resonansi magnetik (MRI). Dalam proses ini, medan magnet yang sangat kuat digunakan untuk memindai tubuh manusia dan mendapatkan gambaran yang jelas mengenai tubuh.
Pengertian kemagnetan memberikan wawasan yang luas mengenai sifat yang dimiliki oleh magnet dan arus listrik, sifat magnetik benda, sifat magnetik arus listrik, kekuatan dan arah medan magnet, induksi elektromagnetik, hukum Faraday, hukum Lenz, magnetisme bumi, permukaan logam terdekat, ketidaksamaan antara magnet besar dan magnet kecil, serta aplikasi kemagnetan.
10 Perilaku Kemagnetan
Setelah mengetahui pengertian kemagnetan, kini kita akan membahas tentang perilaku kemagnetan. Berikut adalah sepuluh perilaku kemagnetan yang perlu kita ketahui:
1. Orientasi Pembelokan
Ketika sebuah magnet ditempatkan di dekat bahan yang mudah terpengaruh oleh magnet, seperti besi, bahan itu akan tertarik oleh medan magnetik dan berorientasi berdasarkan arah dari medan magnetik tersebut.
2. Gerak Rotasi
Magnet yang dijatuhkan di atas permukaan logam akan memutar karena medan magnetiknya.
3. Permeabilitas
Permeabilitas adalah kemampuan sebuah bahan untuk merespons medan magnetik yang diterapkan pada bahan tersebut. Beberapa bahan memiliki permeabilitas yang tinggi, seperti besi, sedangkan bahan lain memiliki permeabilitas yang rendah, seperti kayu.
4. Retensi Magnetik
Retensi magnetik adalah kemampuan magnet untuk mempertahankan medan magnetiknya setelah medan magnetik diberikan pada magnet tersebut.
5. Induksi Elektromagnetik
Induksi elektromagnetik adalah proses di mana medan magnetik dapat menghasilkan arus listrik dalam suatu bahan, seperti tembaga.
6. Histeresis
Histeresis adalah fenomena di mana suatu bahan mempertahankan faktor magnetiknya meski medan magnetik yang mempengaruhi bahan tersebut dihapus.
7. Medan Magnetik Terus Menerus
Medan Magnetik Terus Menerus adalah jenis medan magnetik yang diproduksi oleh arus listrik yang terus menerus mengalir melalui suatu konduktor.
8. Materi Ferromagnetik
Materi Ferromagnetik adalah bahan yang sangat peka terhadap medan magnetik, seperti besi.
9. Curie Point
Curie Point adalah suhu tertentu di mana bahan ferromagnetik kehilangan sifat magnetiknya.
10. Penggunaan Magnet
Magnet digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti motor, generator, dan perangkat elektronik lainnya. Magnet juga digunakan dalam aplikasi medis, seperti pemindai MRI.
Proses Terjadinya Kemagnetan
Kemagnetan merupakan fenomena yang dihasilkan dari dua jenis sumber, yaitu magnet permanen dan arus listrik. Pada saat magnet permanen atau arus listrik mendekati benda padat seperti besi, nikel dan kobalt, akan terjadi pengaruh magnetik yang membuat material tersebut menjadi magnet dan dapat menarik benda-benda dengan jenis logam tertentu.
Berikut adalah beberapa proses terjadinya kemagnetan yang perlu Anda ketahui:
1. Sifat Elektronik
Sifat dasar dari pembentukan magnet adalah berasal dari sifat elektronik atom. Elektron memiliki tiga sifat, yaitu spin, orbit dan momen magnetik. Spin elektron merupakan salah satu sifat magnetik yang menyebabkan arah putaran partikel elektron searah atau berlawanan dengan arah medan magnet luar.
2. Spontan Magnetik
Spontan magnetik adalah fenomena di mana atom membentuk magnetik saat suhu sangat rendah. Proses ini terjadi karena adanya keteraturan dalam distribusi orbital elektron. Atom yang membentuk bahan magnetik seperti besi, nikel dan kobalt memiliki konfigurasi elektron yang stabil sehingga dapat membentuk magnet.
3. Sifat Feromagnetik
Material yang memiliki sifat feromagnetik akan terbentuk magnet ketika diperkena medan magnetik luar. Proses ini terbentuk karena adanya perataan arah atom dalam bahan magnetik tersebut. Beberapa bahan yang memiliki sifat feromagnetik antara lain besi, nikel, kobalt, dan gadolinium.
4. Sifat Diamagnetik
Bahan magnetik yang memiliki sifat diamagnetik akan bereaksi sebaliknya terhadap medan magnetik luar. Ketika medan magnetik luar diterapkan pada bahan tersebut, akan terjadi pengaruh magnetik yang membuat medan magnet yang dihasilkan searah berlawanan dengan medan magnetik luar. Bahan-bahan yang memiliki sifat diamagnetik yaitu tembaga, perak, emas, bismut dan berilium.
5. Sifat Paramagnetik
Sifat paramagnetik terdapat pada material yang akan menarik medan magnet ketika ditempatkan di dalam medan magnet. Dalam kondisi normal, medan magnet yang dihasilkan bahan tersebut akan searah dengan medan magnetik luar. Beberapa bahan yang memiliki sifat paramagnetik yaitu alumunium, platina, dan magnesium.
| Bahan Magnetik | Sifat |
|---|---|
| Besi | Feromagnetik |
| Kobalt | Feromagnetik |
| Nikel | Feromagnetik |
| Gadolinium | Feromagnetik |
| Tembaga | Diamagnetik |
| Perak | Diamagnetik |
| Emas | Diamagnetik |
| Bismut | Diamagnetik |
| Platina | Paramagnetik |
| Alumunium | Paramagnetik |
| Magnesium | Paramagnetik |
Itulah beberapa proses terjadinya kemagnetan yang dapat dijelaskan. Semoga artikel ini dapat membantu menambah pemahaman Anda tentang pengertian kemagnetan.
Sampai Jumpa Lagi
Itulah sedikit penjelasan mengenai pengertian kemagnetan. Semoga artikel ini dapat membantu meningkatkan pengetahuan Anda. Terima kasih sudah membaca dan jangan sungkan untuk mengunjungi halaman kami lagi untuk artikel menarik lainnya. Sampai jumpa lagi!