KARAKTERISTIK DAN SIFAT-SIFAT MAGNET

Magnet adalah benda yang dapat menarik logam. Berdasarkan kemampuan magnet menarik benda, maka bahan-bahan dikelompokkan menjadi 3 yaitu  : (1) Bahan ferrromagnetik, bahan yang ditarik kuat oleh magnet. Contohnya adalah besi, baja, kobalt, dan nikel, (2) Bahan paramagnetik, bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contohnya adalah alumunium dan platina, (3) Bahan diamagnetik, bahan yang ditolak lemah oleh magnet. Contohnya adalah seng, bismuth, dan natrium klorida. Gaya magnet dapat menembus benda Nonmagnetis. Gaya tarik magnet masih berpengaruh terhadap benda magnetis di balik penghalang tersebut. Meskipun demikian, jika penghalang itu terlalu tebal, pengaruh magnet akan hilang. Dengan demikian, kekuatan gaya tarik magnet dipengaruhi oleh ketebalan penghalang antara magnet dan benda magnetis. 

Perhatikan video MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL MAGNET

Beberapa karakteristik dan sifat magnet antara lain :

A.    Bentuk Magnet

Magnet memiliki berbagai macam bentuk tergantung kebutuhan manusia. Akan tetapi secara garis besar magnet dikelompokkan menjadi dua yaitu magnet teratur dan magnet tidak teratur. Magnet teratur dibentuk sesuai dengan kebutuhan manusia, sedangkan magnet yang bentuknya tidak teratur diperoleh dari alam. Adapun bentuk-bentuk magnet yang teratur sebagai berikut

1. Magnet batang bentuknya menyerupai batang atau balok atau kubus.
2. Magnet silinder, menyerupai tabung panjang.
3. Magnet jarum menyerupai jarum kompas dengan kedua ujung atau kutub magnet yang runcing.
4. Magnet U (magnet ladam) berbentuk seperti tapal kuda atau serupa dengan huruf U.
5. Magnet cincin, magnet ini memiliki bentuk bulat menyerupai cincin.
6. Magnet keping, magnet ini memiliki bentuk menyerupai kepingan logam.

B.    Kutub Magnet

Semua magnet mempunyai sifat-sifat tertentu. Setiap magnet, bagaimanapun bentuknya, mempunyai dua ujung dimana pengaruh magnetiknya paling kuat. Dua ujung tersebut dikenal sebagai kutub magnet. Salah satu kutub diberi nama kutub utara (U) dan kutub yang lain diberi nama kutub selatan (S). Magnet dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran meliputi magnet batang, tapal kuda, dan cakram. Jika dua magnet saling didekatkan, mereka saling mengerahkan gaya, yaitu gaya magnet. Gaya magnet, seperti gaya listrik, terdiri dari tarik-menarik dan tolak-menolak. Jika dua kutub utara saling didekatkan, kedua kutub tersebut akan tolak-menolak. Demikian juga halnya jika dua kutub selatan saling didekatkan. Namun, jika kutub utara utara salah satu magnet didekatkan ke kutub selatan magnet lain, kutub-kutub tersebut akan tarik menarik. Aturan untuk kutub-kutub magnet tersebut berbunyi: Kutub-kutub senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarikmenarik. Kutub magnet selalu ditemukan berpasangan, kutub utara dan kutub selatan. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua buah, dihasilkan dua magnet yang lebih kecil masing-masing mempunyai satu kutub utara dan satu kutub selatan. Prosedur ini dapat diulang-ulang, namun selalu dihasilkan sebuah magnet lengkap yang terdiri dari dua kutub

C.     Medan Magnet

Medan magnet adalah ruangan atau daerah di sekitar magnet yang masih mendapat pengaruh gaya magnet. Pengertian lain menuliskan bahwa 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). Batang magnet memancarkan garis gaya magnet yang melingkupi dengan arah dari utara ke selatan. Pembuktian sederhana yang dapat dilakukan dengan menempatkan batang magnet dibawah selembar kertas. diatas kertas taburkan serbuk halus besi secara merata, maka setelah itu yang terjadi akan menghasilkan bentuk garis-garis melengkung oval di ujung-ujung kutub. Ujung kutub utara dan selatan muncul pola garis gaya yang sangat kuat. daerah netral pola garis gaya magnet sangat lemah. Arah garis gaya magnet dalam pola garis melengkung mengalir dari arah kutub utara menuju kutub selatan. didalam  batang magnet sendiri garis gaya magnet yang mengalir sebaliknya, yaitu  dari kutub selatan ke kutub utara. didaerah netral tidak ada garis gaya magnet diluar batang magnet.

Pembuktian secara visual garis gaya magnet untuk sifat tarik-menarik pada kutub berbeda dan sifat tolak-menolak pada kutub sejenis dengan menggunakan magnet dan serbuk halus besi. Tampak jelas kutub sejenis utara-utara garis gaya magnet saling menolak satu sama lainnya. pada kutub yang berbeda utara-selatan, garis gaya magnet memiliki pola tarik menarik. Sifat saling tarik menarik dan tolak menolak magnet menjadi dasar bekerjannya motor listrik.

D.    Dua Kutub yang Sama Akan Saling Tolak, Sedangkan Dua Kutub Berbeda Akan Saling Tarik

Sifat magnet yang cukup unik adalah jika dua kutub magnet yang sama didekatkan, maka akan saling tolak menolak. Sementara jika dua kutub magnet yang berbeda didekatkan, maka akan saling tarik menarik. Artinya dua magnet yang didekatkan hanya akan saling menarik jika ujung kutub utara bertemu ujung kutub selatan.

E.     Sifat Magnet Dapat Hilang

Magnet tidak selalu permanen karena sifat kemagnetannya itu juga dapat hilang karena beberapa penyebab. Jika sebuah magnet dipukul-pukul, jatuh terus menerus, dibanting-banting, dipanaskan, atau bahkan dibakar, maka lama-lama sifat kemagnetan pada sebuah magnet akan hilang.

Ada beberapa ciri-ciri magnet, baik itu dilihat dari sifat-sifatnya, cara pembuatannya, atau karakteristik magnet lainnya, antara lain sebagai berikut.

1.     Magnet dapat menarik benda-benda magnetik dari logam-logam tertentu.

2.     Gaya tarik magnet paling kuat ada di kedua ujungnya.

3.     Magnet memiliki 2 kutub yakni kutub utara dan kutub selatan.

4.     Jika dalam keadaan bebas, magnet akan selalu menghadap ke arah utara dan selatan.

5.     Kutub utara magnet selalu menunjuk ke arah utara Bumi, sedangkan kutub selatan magnet selalu menunjuk ke arah selatan Bumi.

6.     Gaya magnet dapat menembus penghalang.

7.     Jika dua kutub magnet yang berbeda didekatkan (misalnya utara dengan selatan), akan terjadi saling tarik menarik.

8.     Jika dua kutub magnet yang sama didekatkan (misalnya utara dengan utara, atau selatan dengan selatan), akan terjadi saling tolak menolak.

9.     Pada benda magnetik, magnet elementer tersusun secara teratur, tetapi pada benda nonmagnetik, magnet elementernya tersusun secara acak.

10.    Sebuah magnet selalu tersusun atas magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

11.    Magnet elementer pada magnet lunak mudah diatur sehingga mudah dijadikan magnet.

12.    Magnet elementer pada magnet keras sukar diatur sehingga sukar dijadikan magnet.

13.    Prinsip membuat magnet adalah menjadikan magnet elementer yang semula acak (tidak teratur) menjadi teratur dan searah.

14.    Jika magnet dipotong-potong menjadi beberapa bagian yang lebih pendek, setiap potongan tetap memiliki dua kutub yaitu utara dan selatan

 F.  Cara Membuat Magnet

1       1.  Membuat Magnet dengan Cara Menggosok

Besi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan magnet. Caranya besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah. Apabila magnet elementer besi telah teratur dan mengarah ke satu arah, dikatakan besi dan baja telah menjadi magnet. Ujung-ujung besi yang digosok akan terbentuk kutub-kutub magnet. Kutub-kutub yang terbentuk tergantung pada kutub magnet yang digunakan untuk menggosok. Pada ujung terakhir besi yang digosok, akan mempunyai kutub yang berlawanan dengan kutub ujung magnet penggosoknya.

            2. Membuat Magnet dengan Cara Induksi

Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi magnet. Besi dan baja diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub utara atau sebaliknya.

          3.     Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik

     

Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah (DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet. Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub magnet yang terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika arah arus berlawanan jarum jam maka ujung besi tersebut menjadi kutub utara. Sebaliknya, jika arah arus searah putaran jarum jam maka ujung besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan demikian, ujung A kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.

G.    Cara-cara menghilangkan sifat kemagnetan

Sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara sebagai berikut;

1.     Dijatuhkan/dipukul-pukul

Dengan dijatuhkan akan menyebabkan magnet tersebut kehilangan kemagnetannya sedikit demi sedikit.

2.     Pemanasan pada magnet

Pemanasan pada magnet dapat menyebabkan perubahan susunan magnet elementernya. Akibat pemamasan magnet elementer menjadi tidak teratur dan tidak searah, sehingga sifat kemagnetannya akan berkurang bahkan hilang.

3.     Dialiri arus listrik bolak-balik (AC)

Perubahan arus listrik memengaruhi letak dan arah magnet elementer. Apabila letak dan arah magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.