KEMAGNETAN

DAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

PETA KONSEP

Dinamo sepeda banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Di dalam dinamo sepeda terdapat dua komponen penting, yaitu magnet silinder dan kumparan atau gulungan kawat tembaga.

Semakin cepat pedal sepeda dikayuh, semakin cepat perputaran magnet di dalam dinamo sehingga arus listrik yang dihasilkan semakin besar.

KEMAGNETAN DAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Mengapa hal ini dapat terjadi?

Apakah kekuatan magnet silinder yang berada di dalam dinamo sepeda juga

memengaruhi besar arus listrik yang dihasilkan? Apakah hubungan antara

magnet dan arus listrik?

• Magnet adalah suatu benda yang dapat menarik benda-benda yang terbuat dari besi, baja, dan logam-logam tertentu.
• Sifat kemagnetan benda-benda di sekitar kita dikelompokkan menjadi tiga, yaitu :
• Feromagnetik adalah benda-benda yang dapat ditarik dengan kuat oleh magnet, misalnya besi, baja, dan nikel.
• Paramagnetik adalah benda-benda yang ditarik dengan lemah oleh magnet, misalnya platina dan aluminium.
• Diamagnetik adalah benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet, misalnya kayu dan bismut.

Penggolongan Benda Berdasarkan Sifat Kemagnetannya

Berdasarkan asalnya, magnet dibedakan menjadi dua macam, yaitu magnet alam (dari alam) dan magnet buatan

CARA MEMBUAT MAGNET ada tiga ,yaitu

1. Menggosok
2. dililit dengan paku
3. induksi magnet

Jarum kompas selalu menunjukkan arah utara dan selatan karena tertarik oleh kutub selatan magnet bumi dan kutub utara magnet bumi.

Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh

kutub utara-selatan jarum kompas terhadap arah utara dan selatan

Bumi.

• Medan magnetik adalah ruang di sekitar magnet yang masih mempunyai pengaruh magnetik jika ada benda lain diletakkan di ruang tersebut.

• Kumparan kawat berinti besi yang dialiri listrik dapat menarik besi dan baja.
• Hal ini menunjukkan bahwa kumparan kawat berarus listrik dapat menghasilkan medan magnetik.
• Medan magnetik juga dapat ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik.
• Hal ini pertama kali diselidiki oleh Hans Christian Oersted (1777–1851), dengan percobaan sebagai berikut.

Arah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I ), arah keempat jari yang lain menunjukkan arah medan magnetik (B).

Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk menentukan arah medan magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik.

• Ujung kumparan yang pertama kali mendapat arus listrik dijadikan sebagai pedoman untuk menentukan letak kutub-kutub magnet.
• Caranya, genggam ujung kumparan yang pertama kali teraliri arus listrik dengan posisi jari tangan kanan sesuai dengan letak kawat pada inti besi. Apabila kawat itu berada di depan inti besi, letakkan telapak tangan menghadap ke depan, kemudian genggamlah kumparan berinti besi itu.
• Letak kutub utara magnet ditunjukkan oleh arah ibu jari, sedangkan arah sebaliknya menunjukkan kutub selatan.
• Jika kawat penghantar yang pertama kali teraliri arus listrik berada di belakang inti besi, hadapkan telapak tanganmu ke belakang, kemudian genggam kumparan kawat itu. Dengan cara yang sama, kamu dapat menentukan letak kutub utara dan kutub selatan magnet.

Elektromagnet adalah magnet yang terjadi karena aliran listrik pada kumparan berinti besi.

Elektromagnet ini memiliki beberapa kelebihan dibanding magnet permanen, yaitu :

• Bor listrik merupakan alat listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak.
• Prinsip kerja bor listrik berdasarkan gaya Lorentz.

Gaya Lorentz terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik. Besar gaya Lorentz bergantung pada besar medan magnetik, panjang penghantar, dan besar arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar. Besar gaya Lorentz dapat ditentukan dengan persamaan berikut.

• Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan.
• Jika ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I) dan jari telunjuk menunjukkan arah medan magnetik (B), jari tengah menunjukkan arah gaya Lorentz (F).
• Peralatan dalam kehidupan sehari-hari yang memanfaatkan gaya Lorentz, antara lain bor listrik, kipas angin, blender, mixer, hair dryer, mesin penyedot air, dan mesin cuci.

• Kawat penghantar yang dialiri listrik dapat menimbulkan medan magnetik. Hal ini telah diselidiki oleh Hans Christian Oersted.
• Berdasarkan penemuan tersebut, Michael Faraday melakukan penyelidikan tentang hubu ngan antara kelistrikan dan kemagnetan, kemudian mengemukakan hipotesis bahwa “perubahan medan magnetik dapat menghasilkan arus listrik”

Gaya gerak listrik induksi dapat diperbesar dengan cara memperbanyak

jumlah lilitan kumparan, mempercepat gerakan magnet ke dalam atau

ke luar kumparan, dan memperbesar kuat medan magnetik.

​

Gaya gerak listrik induksi juga dapat diperbesar dengan cara melengkapi

kumparan dengan inti besi.

​

Gaya gerak listrik induksi juga dapat ditimbulkan dengan cara:

1. memutar magnet batang di dekat kumparan
2. memutar kumparan di dekat magnet batang
3. memutus-hubungkan arus listrik pada kumparan primer sehingga terjadi arus induksi pada kumparan sekunder.

• DINAMO

• Pada saat dinamo digunakan untuk menyalakan lampu sepeda, kepala dinamo dihubungkan dengan ban sepeda sehingga ketika roda sepeda berputar, poros dinamo tersebut juga ikut berputar.
• Inilah yang menyebabkan terjadinya gaya gerak listrik induksi pada ujung-ujung kumparan dan menghasilkan arus listrik.
• Induksi yang dapat menyalakan lampu sepeda.
• Arus listrik induksi ini akan semakin besar jika roda sepeda bergerak lebih cepat.

• GENERATOR

Generator ada dua macam, yaitu generator arus listrik bolak-balik dan generator arus listrik searah.

• Gerakan turbin menyebabkan kumparan bergerak di dalam medan magnetik yang menyebabkan perubahan jumlah garis gaya magnetik yang dilingkupi oleh kumparan sehingga menimbulkan gaya gerak listrik induksi antara kedua ujung kumparan.
• Apabila kedua ujung kumparan dihubungkan dengan rangkaian listrik, akan mengalir arus listrik induksi. Arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini dialirkan melalui cincin logam (cincin geser) sehingga menghasilkan arus listrik yang arahnya bolak-balik.

1. Generator Arus Listrik Bolak-Balik

2. Generator Arus Listrik Searah

• Bagian-bagian utama generator arus listrik searah adalah (1) magnet ladam, (2) kumparan, (3) cincin belah, dan (4) sikat karbon.
• Cincin belah atau komutator pada generator arus searah berfungsi sebagai pengubah arah arus listrik yang terjadi dalam rangkaian sehingga arus listrik yang terjadi adalah arus listrik searah.

Transformator adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik bolak-balik.

Efisiensi transformator adalah perbandingan antara daya pada kumparan sekunder dengan daya pada kumparan primer sebuah transformator.

Efisiensi transformator selalu kurang dari 100% sebab saat digunakan, transformator selalu menghasilkan panas.

Efisiensi transformator dapat ditentukan dengan persamaan berikut.

• Hewan-hewan tertentu memiliki kemampuan untuk berorientasi terhadap medan magnet bumi.
• Kemampuan tersebut bermanfaat dalam navigasi sehingga hewan-hewan tersebut dapat mengenali kutub utara dan kutub selatan (arah utara dan selatan).
• Hewan-hewan yang memiliki kemampuan berorientasi terhadap medan magnet, antara lain lebah madu dan burung.