Rosmawati, S. Pd
Bahan Ajar Materi Medan Magnet
Setelah Anda selesai mempelajari materi ajar elektrostatik ini, Anda diharapkan mampu:
1. Siswa dapat menentukan arah medan magnet pada suatu titik dari kawat lurus berarus.
2. Siswa mampu menentukan besar induksi medan magnet pada suatu kawat lurus berarus
Mengenal Medan Magnet
Magnet memiliki dua kutub di mana jika kita dekatkan dua buah magnet maka dapat terjadi gaya tarik menarik. Gaya Tarik menarik atau tolak menolak tersebut memiliki batas jangkauan di sekitar magnet tersebut.
Medan magnetik adalah ruangan di sekitar magnet yang masih terpengaruh gaya magnet. Seperti pada gaya listrik, kita menganggap gaya magnetik tersebut dipindahkan oleh sesuatu, yaitu medan magnetik. Muatan yang bergerak menghasilkan medan magnetik dan medan ini selanjutnya, memberikan suatu gaya pada muatan bergerak lainnya.
Di sekolah, kamu biasanya akan mempraktekkan materi medan magnet dengan cara menggosok magnet tetap ke batang magnet, menggunakan kawat tembaga dan paku yang disambungkan ke baterai, cara induksi, dan arus listrik.
Garis Gaya
Garis gaya adalah lintasan kutub utara dalam medan magnet atau garis yang bentuknya demikian hingga kuat medan di tiap titik dinyatakan oleh garis singgungnya.
Berikut ilustrasi dari garis gaya magnet:
Diamagnetik dan Paramagnetik
Sehubungan dengan sifat-sifat kemagnetan benda dibedakan atas diamagnetik dan paramagnetik.
- Benda magnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, ujung-ujung benda itu mengalami gaya tolak sehingga benda akan mengambil posisi yang tegak lurus pada kuat medan. Contoh : Bismuth, tembaga, emas, antimon, kaca flinta.
- Benda paramagnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, akan mengambil posisi sejajar dengan arah kuat medan. Contoh : Aluminium, platina, oksigen, sulfat tembaga dan banyak lagi garam-garam logam adalah zat paramagnetik.
- Benda feromagnetik : Benda-benda yang mempunyai efek magnet yang sangat besar, sangat kuat ditarik oleh magnet dan mempunyai permeabilitas relatif sampai beberapa ribu. Contoh : Besi, baja, nikel, cobal dan campuran logam tertentu ( almico )
Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
Pada tahun 1820, seorang ilmuwan berkebangsaan Denmark, Hans Christian Oersted (1777 - 1851) menemukan bahwa terjadi penyimpangan pada jarum kompas ketika didekatkan pada kawat berarus listrik. Hal ini menunjukkan, arus di dalam sebuah kawat dapat menghasilkan efek-efek magnetik. Dapat disimpulkan, bahwa disekitar arus listrik terdapat medan magnet.
Garis-garis medan magnetik yang dihasilkan oleh arus pada kawat lurus membentuk lingkaran dengan kawat pada pusatnya. Untuk mengetahui arah garis-garis medan magnetik dapat menggunakan suatu metode yaitu dengan kaidah tangan kanan, seperti yang terlihat pada gambar berikut ini:
Keterangan:
Ibu jari menunjukkan arah arus konvensional, sedangkan keempat jari lain yang melingkari kawat menunjukkan arah medan magnetik. Selanjutnya, secara teoritis Laplace (1749 - 1827) menyatakan bahwa kuat medan magnet atau induksi magnetik di sekitar arus listrik: a. berbanding lurus dengan kuat arus listrik, b. berbanding lurus dengan panjang kawat penghantar, c. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak suatu titik dari kawat penghantar tersebut, d. arah induksi magnet tersebut tegak lurus dengan bidang yang dilalui arus listrik
