KELOMPOK : ……………………………………………….

NAMA KELOMPOK : ……………………………………………….

……………………………………………….

……………………………………………….

KELAS :………………………..

MEMBUAT MAGNET SEDERHANA

A. Medan Magnetik

Medan magnet adalah daerah atau ruang di sekitar magnet dimana magnet lain atau benda

lain yang mudah dipengaruhi magnet akan mengalami gaya magnetik jika diletakkan dalam

ruang tersebut. Garis gaya magnet menentukan medan magnet sebuah benda. Seperti halnya

garis-garis medan listrik, garis-garis gaya magnet dapat digambar untuk memperlihatkan lintasan

medan magnet tersebut. Garis medan magnet berkeliling dalam lintasan tertutup dari kutub utara

ke kutub selatan dari sebuah magnet. Suatu medan magnet yang diwakili oleh garis-garis gaya

yang terentang dari satu kutub sebuah magnet ke kutub yang lain, merupakan suatu daerah

tempat bekerjanya gaya magnet tersebut. Garis-garis gaya magnet adalah garis-garis yang

menunjukkan arah dari gaya magnet dimana garis gaya menunjukkan arah keluar dari kutub

utara magnet menuju masuk ke kutub selatan magnet.

STANDAR

2. Menerapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.

2.2 Menerapkan induksi magnetik dan gaya magnetik pada beberapa produk teknologi.

INDIKATOR

Mendeskripsikan induksi magnetik sekitar kawat berarus.

MATERI

KOMPETENSI

Gambar 7.8 memperlihatkan garis-garis gaya yang terdapat di antara kutub-kutub senama

dua buah magnet batang. Pola serbuk besi memper-lihatkan kutub-kutub senama tolak-menolak.

Gambar 7.9 memperlihatkan garis gaya magnet yang terdapat di antara kutub-kutub taksenama

dua buah magnet batang. Pola serbuk besi memperlihatkan kutub-kutub tidak senama tarik

menarik.

B. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

Selama bertahun-tahun Hans Cristian Oersted, seorang guru fisika dari Denmark,

mempercayai ada suatu hubungan antara kelistrikan dan kemagnetan, namun dia tidak dapat

membuktikan secara eksperimen. Baru pada tahun 1820 dia akhirnya memperoleh bukti.

Oersted mengamati bahwa ketika sebuah kompas diletakkan dekat kawat berarus, jarum

kompas tersebut menyimpang atau bergerak, segera setelah arus mengalir melalui kawat

tersebut. Ketika arah arus tersebut dibalik, jarum kompas tersebut bergerak dengan arah

sebaliknya. Jika tidak ada arus listrik mengalir melalui kawat tersebut, jarum kompas tersebut

tetap diam. Karena sebuah jarum kompas hanya dapat disimpangkan oleh suatu medan magnet,

Oersted menyimpulkan bahwa suatu arus listrik menghasilkan suatu medan magnet.

Lihatlah Gambar 7.13a. Ketika kompas-kompas kecil tersebut diletakkan di sekitar

penghantar lurus yang

tidak dialiri arus listrik, jarum-jarum kompas tersebut sejajar (semuanya menunjuk ke satu arah).

Keadaan ini memperlihatkan bahwa jarum kompas tersebut hanya dipengaruhi oleh medan

magnet Bumi. Ketika penghantar lurus tersebut dialiri arus listrik dengan arah ke bawah

(tegangan positif baterai terhubung pada ujung atas penghantar), jarum-jarum kompas tersebut

membentuk arah tertentu. Arah jarum kompas tersebut jika dihubungkan satu dengan lainnya

akan membentuk lingkaran yang arahnya searah dengan jarum jam. Ketika arah arus tersebut

dibalik, arah medan magnet tersebut juga terbalik. Dengan demikian suatu arus listrik yang

mengalir melalui sebuah kawat menimbulkan medan magnet yang arahnya bergantung pada arah

arus listrik tersebut. Garis gaya magnet yang dihasilkan oleh arus dalam sebuah kawat lurus

berbentuk lingkaran dengan kawat berada di pusat lingkaran. Besarnya medan magnet tersebut

berbanding lurus dengan besar arus listrik dan panjang kawat.

Cara kita menentukan arah garis medan-medan magnet di sekitar kawat berarus listrik

adalah dengan menggunakan kaidah putaran tangan kanan yaitu sebagai berikut:

           “Genggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian hingga ibu jari menunjukkan

arah kuat arus listrik, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menyatakan arah

lingkaran garis-garis medan magnetik.”

atau

           “Apabila kawat berbentuk lingkaran maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan

menunjukkan arah putaran arus listrik, demikian sehingga ibu jari menyatakan arah garis-garis

medan magnetik.”

Ketika inti besi dimasukkan kedalam koil demikian dan arus dilewatkan melalui koil,

maka terbentuk magnet sementara yang kuat yang disebut elektromagnet. Inti besi menjadi

sebuah magnet. Salah satu ujung koil bekerja seperti kutub utara dan ujung lain seperti kutub

selatan Kekuatan medan magnet dapat ditingkatkan dengan menambah lebih banyak lilitan pada

koil dan dengan menaikkan arus yang melalui kawat.

Magnet mempengaruhi serbuk besi. Demikian juga kawat yang dialiri arus listrik. Ketika

kawat dililitkan pada sebuah paku, pola serbuk besi seperti pola yang dibentuk oleh magnet

batang. Ini memperlihatkan hubungan antara kelistrikan dan kemagnetan. Medan magnet selalu

mengelilingi arus listrik.Medan magnet solenoida dapat diperkuat dengan memperbesar jumlah

belitan atau besar arus yang mengalir melalui kawat tersebut. Namun peningkatan medan magnet

terbesar diperoleh dengan menempatkan sepotong besi di tengah-tengah solenoida tersebut.

Medan magnet solenoida tersebut memagnetisasi atau mengatur arah seluruh magnet atom dari

besi tersebut. Medan magnet yang dihasilkan sama dengan jumlah dari medan magnet kumparan

dan medan magnet besi. Medan magnet ini dapat ratusan bahkan ribuan kali lebih besar daripada

kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan sendirian.

C. Pola Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

Gejala penyimpangan magnet jarum di sekitar arus listrik membuktikan bahwa arus listrik

dapat menghasilkan medan magnet. Arah medan magnet yang ditimbulkan arus listrik dapat

diterangkan melalui aturan atau kaidah berikut. Anggaplah suatu penghantar berarus listrik

digenggam tangan kanan. Jika arus listrik searah ibu jari, arah medan magnet yang timbul searah

keempat jari yang menggenggam. Kaidah yang demikian disebut kaidah tangan kanan

menggenggam.

Kaidah tangan kanan menggenggam

Solenoida

Pada uraian sebelumnya kamu sudah mempelajari medan magnet yang timbul pada

penghantar lurus. Bagaimana jika penghantarnya melingkar dengan jumlah banyak? Sebuah

penghantar melingkar jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan listrik seperti gambar

berikut.

Medan magnet penghantar melingkar

Penghantar melingkar yang berbentuk kumparan panjang disebut solenoida. Medan magnet

yang ditimbulkan oleh solenoida akan lebih besar daripada yang ditimbulkan oleh sebuah

penghantar melingkar, apalagi oleh sebuah penghantar lurus. Tahukah kamu mengapa demikian?

Arah garis-garis gaya magnet pada solenoida

Jika solenoida dialiri arus listrik maka akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet

yang dihasilkan solenoida berarus listrik bergantung pada kuat arus listrik dan banyaknya

kumparan. Garis-garis gaya magnet pada solenoida merupakan gabungan dari garis-garis gaya

magnet dari kawat melingkar. Gabungan itu akan menghasilkan medan magnet yang sama

dengan medan magnet sebuah magnet batang yang panjang. Kumparan seolah-olah mempunyai

dua kutub, yaitu ujung yang satu merupakan kutub utara dan ujung kumparan yang lain

merupakan kutub selatan.

Tujuan Praktikum : Untuk menunjukkan adanya medan magnet disekitar arus listrik.

Landasan Teori :

Paku besar yang dililiti oleh sebuah kumparan setelah dihubungkan dengan baterai

kemudian dekatkan dengan paku-paku kecil, ternyata paku kecil akan menempel pada paku besar

tersebut. Apabila baterai atau sumber arus listrik searah (DC) diganti dengan sumber arus listrik

bolak-balik (AC) bertegangan rendah maka paku besar tetap bersifat sebagai magnet. Jika arus

listrik diputus maka pakupaku kecil yang menempel pada paku besar dalam hitungan detik akan

berjatuhan atau lepas. Berarti paku besar sudah hilang kemagnetannya. Jadi, sifat kemagnetan

paku besar hanya terjadi selama ada aliran listrik. Dikatakan bahwa paku besi menjadi magnet

sementara. Seandainya paku besi diganti dengan logam baja, maka setelah arus listrik diputus,

KEGIATAN PRAKTIKUM

logam tetap bersifat sebagai magnet. Karena baja dapat dibuat magnet yang bersifat permanen

(tetap).

Secara fisika dapat dijelaskan bahwa medan listrik yang ditimbulkan oleh arus listrik akan

mempengaruhi posisi domain yang mengakibatkan posisi yang tidak teratur berubah menjadi

teratur atau searah. Dengan posisi searah akan mempunyai kekuatan yang bersifat magnet.

Bagaimana cara menentukan kutub utara atau selatan dari magnet buatan ini, kita bisa melakukan

dengan cara, misalkan sebatang besi atau baja yang telah dililiti kawat berisolasi/kumparan

(kawat transformator) dan dihubungkan dengan baterai telah menjadi magnet. Maka untuk

menentukan kutubkutub magnetnya dapat dilihat pada Gambar 12.1!

Untuk menentukan arah kutub-kutub magnet digunakan aturan tangan kanan menggenggam.

Jari-jari yang menggenggam menunjukkan arah arus listrik. Sedangkan ibu jari menunjuk kutub

utara. Jika arah arus listrik dibalik maka arah kutub juga akan sebaliknya, seperti Gambar 12.2. 

Alat dan Bahan : 1. Paku Besar

2. Paku Kecil

3. Baterai

4. Kawat Penghantar

Langkah Kerja :

1. Sediakan sebuah paku besar, sebuah baterai, beberapa buah paku kecil, dan kawat

penghantar. Lilitkan kawat penghantar itu pada sebuah paku besar.

2. Kemudian, dekatkan ujung paku besar itu dengan paku kecil.

3. Hubungkan ujung-ujung kawat dengan kutub baterai sehingga arus mengalir melalui lilitan

kawat itu.

Pertanyaan :

1. Apa yang terjadi dengan paku besar itu saat di dekatkan dengan paku kecil ?

Jawab :

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

2. Apa yang terjadi saat paku besar tersebut di hubungkan dengan baterai ?

Jawab :

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

3. Mengapa peristiwa tersebut dapat terjadi ?

Jawab :

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

4. Lakukan percobaan dengan posisi kawat melingkar ! Lalu lihat apa yang terjadi!

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

5. Apa kesimpulanmu dari percobaan tersebut ?

Jawab :

Kesimpulan dari percobaan tersebut yaitu adanya medan magnet yang timbul dari kawat

yang di aliri oleh arus listrik. Saat besi dialiri arus listrik maka kawat tersebut dapat menjadi

magnet namun hanya bersifat sementara selama kawat dialiri arus listrik jika kawat tersebut

tidak dialiri arus listrik lagi maka hilanglah sifat kemagnetan kawat tersebut.

Good Luck