Medan magnet merupakan salah satu materi yang akan muncul ketika mempelajari ilmu Fisika. Ada banyak hal yang dapat dimanfaatkan dari magnet di kehidupan sehari-hari, namun mungkin sebagian dari Anda belum menyadarinya.
Banyak benda-benda yang ada di sekitar Anda terdiri dari elemen magnet, bahkan di mainan anak-anak sangat banyak sekali yang menggunakan elemen ini. Jika Anda masih mengingatnya, ketika duduk di bangku sekolah dasar terdapat materi magnet yang dipelajari.
Nah, materi tersebut akan muncul kembali ketika memasuki bangku SMA, tepatnya di kelas 12 pada pelajaran Fisika. Namun, materi tentang magnet yang akan dipelajari di bangku SMA akan lebih mendalam dibandingkan di sekolah dasar.
Apa Itu Medan Magnet?
Medan magnet merupakan daerah di sekitar magnet yang dipengaruhi oleh gaya magnet, kemudian memiliki dua kutub, yakni kutub utara dan selatan. Tidak hanya dari gaya magnet saja, daerah ini dapat dihasilkan dari arus listrik searah sehingga bisa menghasilkan daerah magnet di sekitarnya.
Peristiwa arus listrik yang dapat mempengaruhi daerah magnet terjadi dikarenakan adanya perputaran mekanika kuantum dari suatu partikel, kemudian membentuk medan yang mana putaran tersebut dipengaruhi oleh dirinya sendiri.
Sejarah
Penemuan Magnet
Rasanya tidak akan lengkap jika mempelajari tentang magnet namun tidak serta menyimak sejarahnya. Sebenarnya, konsep magnet telah diketahui oleh masyarakat kuno sejak lama, namun penelitian tentangnya baru dimulai sekitar tahun 1269.
Penelitian tentang magnet tersebut dimulai oleh Petrus Peregrinus de Maricourt dengan memetakan medan yang mengandung magnet menggunakan bola magnet serta jarum besi. Eksperimen yang dilakukan tersebut pada akhirnya menghasilkan garis-garis medan bersilangan di dua titik berbeda.
Nah, saat itu untuk memudahkan proses penelitian, Petrus menamakan hasil kedua titik dengan sebutan “Kutub”, sebab terinspirasi dari kutu di Planet Bumi. Menurut Petrus, magnet akan selalu memiliki dua kutub yang berbeda, yakni kutub utara dan selatan.
Jadi, ketika Anda berusaha memotong magnet menjadi partikel kecil, hal tersebut tidak akan mengubah keberadaan kutub selatan dan utara. Intinya, dalam bentuk apapun magnet tetap akan memiliki dua kutub sebagaimana mestinya, yakni selatan dan utara.
Replikasi Karya
Tiga abad setelah penelitian Petrus dilakukan, William Gilbert mereplikasi karya Petrus dengan menerbitkan “De Magnete” tepatnya di tahun 1600 dan karya tersebut akhirnya membangun magnetisme sebagai sebuah ilmu yang masuk ke dalam Science.
Hukum Induksi Faraday
Berlanjut pada tahun 1831, seorang bernama Michael Faraday menemukan induksi elektromagnetik dan menjelaskan bahwa medan listrik yang melingkar dapat dihasilkan dari magnet yang berubah. Penemuan tersebut hingga kini masih digunakan yakni dengan sebutan “Hukum Induksi Faraday”.
Abad ke 20
Setelah itu, masih banyak lagi penemuan-penemuan dan penelitian yang dilakukan oleh ahli terkait magnet, dan puncaknya masuk ke abad 20 pembahasan ini sudah meluas hingga ke relativitas khusus, elektrodinamika klasik, dan juga mekanika kuantum.
Bahkan salah satu ilmuwan ternama, yakni Albert Einstein ikut menjelaskan bahwa medan mengandung magnet dan medan listrik sebenarnya ialah konsep yang mirip, akan tetapi dibahas dengan cara serta kerangka yang berbeda.
Arah Medan Magnet
- Digambarkan dengan garis-garis gaya magnet
- Garis-garis tersebut tidak saling berpotongan
- Garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara namun akan masuk kutub selatan magnet
- Garis yang rapat akan menunjukkan medan kuat
- Garis yang renggang menunjukkan medan lemah
Rumus
Ketika mempelajari tentang magnet, maka Anda akan menjumpai beberapa rumus tentang hal tersebut. Tentu saja menghafal dan mendalami rumus tentang magnet menjadi sebuah keharusan, agar Anda bisa lulus terkait materi ini. Berikut ini ulasan rumusnya:
Rumus Besar Medan Magnet
| B = μ0 I / 2 π r |
Keterangan:
B : besar medan magnet (T)
μ0 : konstanta permeabilitas (4π 10-7 Tm/A)
I : arus listrik (A)
r : jarak dari kabel (m)
Rumus Besar Arus Listrik
| I = B 2πr/ μ0 |
Keterangan:
B: besar medan magnet (T)
μ0 : konstanta permeabilitas (4π 10-7 Tm/A)
I : arus listrik (A)
r : jarak dari kabel (m)
Penerapan di Kehidupan Sehari-hari
1. Elektromagnet
Pertama, magnet dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada penggunaan bel rumah yang biasa digunakan oleh sebagian masyarakat Indonesia. Benarkah demikian? Nah, ketika Anda menekan bel rumah, maka elektromagnet akan menggerakkan striker sehingga membuat bel berbunyi.
Tidak hanya itu saja, elektromagnet juga bisa dijumpai pada speaker yang mana ketika Anda bernyanyi atau mengeluarkan suara apapun di perangkat yang dihubungkan ke melalui bluetooth, maka elektromagnet akan menerima irama tersebut lalu penghantarnya akan menerima irama.
Itulah mengapa ketika Anda bernyanyi menggunakan speaker, suara bisa keluar dan terdengar melalui speaker yang digunakan tersebut.
2. Motor
Motor juga menjadi salah satu contoh lainnya penggunaan magnet di kehidupan sehari-hari, tetapi motor yang dimaksud di sini bukan sepeda motor di jalanan, ya. Motor yang dimaksud di sini ialah mesin yang bisa mengubah energi menjadi sebuah gerak.
Penerapan magnet dalam motor ternyata digunakan untuk memutar poros, sebab arus listrik yang mengalir ke motor cukup bervariasi. Nah, mereka akhirnya bekerja sama agar membentuk magnetic field yang naik turun agar mendorong inti motor di sekitarnya.
Anda pasti sangat mudah menemukan motor di mana-mana, karena memang penggunaannya sudah sangat meluas dan beragam, misalnya saja pada mobil, kemudian komputer, dan bahkan di pintu lift.
3. Levitasi Magnetik
Levitasi magnetik disebut juga dengan “Maglev” yang merupakan penerapan magnetic field dalam kehidupan sehari-hari khususnya pada kereta yang melaju dengan sangat cepat. Salah satu kereta yang menggunakan sistem ini adalah kereta cepat di Jepang, yakni Shinkansen.
Apabila kereta api bisa naik dengan tepat di jalurnya alias atas rel, maka pada magnetic field gesekan akan sangat kecil kemudian dengan begitu akan memudahkan dalam pemindahan kereta serta membuatnya bergerak secara cepat.
4. Kompas
Anda pasti sudah tahu tentang kompas, bukan? Ya benar sekali, ini merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui arah mata angin dan dapat digunakan sebagai alat penunjuk jalan ketika tersesat. Ternyata alat ini juga memanfaatkan magnetic field sehingga jarum N akan tetap menunjukkan arah utara bagaimanapun posisi kompas.
5. Dinamo Sepeda
Sepeda yang Anda gunakan tentu saja memiliki dinamo yang di dalamnya terdapat magnet dan ia akan terus berputar untuk membangkitkan listrik sehingga lampu sepeda bisa menyala. Cara kerja magnet pada dinamo sepeda hampir sama dengan pembangkit listrik namun kapasitasnya kecil.
Medan magnet merupakan salah satu hal yang bisa dijumpai di kehidupan sehari-hari, meskipun terkadang Anda tidak sadar di mana letaknya. Hadirnya magnetic field sangat bermanfaat, karena banyak alat-alat digunakan manusia menggunakannya sehingga berfungsi sebagaimana mestinya.
Pasti benda-benda di sekitar Anda sudah banyak yang menggunakan elemen magnet, bukan?
Nah, dengan menyimak pengertian, kemudian sejarah, dan beberapa informasi menarik terkait magnet kini pengetahuan Anda tentang ilmu Fisika semakin meningkat.
