Ringkas Kemagnetan SMP
Setelah ini kamu bisa menjelaskan kutub magnet, sifat tarik-tolak antar kutub, pola garis medan magnet, dan dasar elektromagnet.
Tempelkan magnet di pintu kulkas dan ia melekat erat. Balik salah satunya, kadang ia malah melontar menjauh. Mengapa? Magnet punya dua kutub yang perilakunya seperti petualangan asmara: beda jenis saling tarik, sejenis saling tolak. Sebelum belajar medan magnet arus listrik di kelas 12, kamu perlu mengingat dulu kutub, garis medan, dan elektromagnet dasar. Coba lihat sendiri di bawah.
Apa itu magnet dan kutubnya
Magnet adalah benda yang dapat menarik bahan tertentu seperti besi dan baja. Setiap magnet memiliki dua ujung yang disebut kutub: kutub utara (U) dan kutub selatan (S). Kutub inilah bagian magnet yang gaya tarik atau tolaknya paling kuat. Bila magnet batang digantung dengan benang di tengahnya, ia akan berhenti mengarah utara-selatan — itulah asal nama kutubnya.
Kutub magnet adalah daerah di ujung magnet tempat gaya magnetik paling kuat. Tiap magnet memiliki dua kutub: utara (U) dan selatan (S). Kutub magnet tidak dapat dipisahkan menjadi satu saja.
Sifat tarik dan tolak antar kutub
Bila dua magnet didekatkan, ada dua kemungkinan: tarik-menarik atau tolak-menolak. Kutub tak sejenis (U dan S) saling tarik; kutub sejenis (U-U atau S-S) saling tolak. Inilah ciri khas magnet yang membedakannya dari gaya gravitasi yang selalu menarik.
Pada alat di bawah, dua persegi panjang menggambarkan dua magnet yang saling berhadapan. Seret titik untuk memutar atau memindahkan; sisi yang berhadapan menentukan apakah terjadi tarik atau tolak.
Medan magnet dan garis gayanya
Meski kamu tidak melihat apa pun di sekitar magnet, ada “sesuatu” di ruang sekitarnya yang bisa menarik paku besi. “Sesuatu” itu disebut medan magnet — daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi gaya magnetik. Untuk memvisualkan, kita pakai garis gaya magnet (garis medan): garis imajiner yang keluar dari kutub utara, melengkung di luar magnet, dan masuk ke kutub selatan.
Bayangkan garis medan seperti aliran sungai tak kasat mata: mengalir keluar dari kutub utara, berbelok mengitari magnet, lalu tenggelam kembali ke kutub selatan. Serbuk besi yang ditaburkan di sekitar magnet akan tersusun mengikuti aliran ini — itulah cara kamu “melihat” medan magnet.
Garis medan tidak pernah berpotongan satu sama lain; bila berpotongan, sebuah paku besi di titik itu tidak tahu harus menghadap ke mana. Kerapatan garis medan menunjukkan kuat medan: makin rapat, makin kuat. Kuat medan makin melemah bila menjauh dari magnet.
Elektromagnet: magnet dari arus listrik
Magnet tidak hanya berasal dari bahan seperti besi. Arus listrik yang mengalir dalam kawat juga menghasilkan medan magnet — inilah prinsip elektromagnet. Di SMP kamu melihat demonstrasi paku besi dililiti kawat berarus: paku menjadi sementara magnet dan dapat menarik serbuk besi. Makin banyak lilitan dan makin kuat arus, makin kuat medan elektromagnetnya.
Elektromagnet adalah magnet yang dibangkitkan oleh arus listrik. Medannya dapat diperkuat dengan menambah lilitan kawat atau menambah arus, dan dapat dimatikan dengan memutus arus.
Pada alat di bawah, segi-banyak menggambarkan kumparan lilitan yang melilit paku. Seret titik untuk mengubah ukuran kumparan; jumlah lilitan yang lebih rapat menggambarkan elektromagnet yang lebih kuat.
Di kelas 12 kamu akan mempelajari medan magnet di sekitar kawat lurus, melingkar, dan solenoida secara kuantitatif, serta gaya yang dialami kawat dan muatan bergerak dalam medan magnet. Semuanya berakar pada tiga ide SMP ini: kutub, garis medan, dan elektromagnet.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Kamu punya dua magnet batang berlabel U dan S di ujungnya. (a) Bagaimana kamu menempatkan kedua magnet agar saling tarik? (b) Bagaimana agar saling tolak? (c) Apa yang terjadi bila sebatang magnet dipotong di tengah?
Kutub tak sejenis saling tarik. Hadapkan kutub U magnet pertama menghadap kutub S magnet kedua (atau S ke U). Kedua magnet akan saling menarik mendekat.
Kutub sejenis saling tolak. Hadapkan U ke U, atau S ke S. Kedua magnet akan saling menolak menjauh.
Memotong magnet di tengah TIDAK menghasilkan satu kutub tunggal. Tiap potongan tetap memiliki dua kutub U dan S — sekecil apa pun potongannya. Inilah jawaban untuk pertanyaan (c).
Jebakan: mengira ada magnet dengan satu kutub saja (monopole). Yang benar: setiap magnet selalu punya dua kutub, utara dan selatan. Sekecil apa pun kamu memotongnya, tiap potongan tetap memiliki kedua kutub. Monopole magnet belum pernah ditemukan.
Jebakan: menyamakan garis medan magnet dengan garis medan listrik. Yang benar: garis medan magnet selalu berupa loop tertutup (keluar U, masuk S, lalu menyambung kembali di dalam magnet), tak pernah berawal atau berakhir di satu titik. Garis medan listrik justru berawal dari muatan positif dan berakhir di negatif.
Jebakan: menganggap elektromagnet dan magnet batang adalah hal yang sama. Yang benar: magnet batang bersifat permanen (tetap magnet selamanya), sementara elektromagnet hanya menjadi magnet selama arus listrik mengalir. Putuskan arusnya, sifat magnetnya hilang — itulah keunggulan elektromagnet yang bisa diatur.
- Magnet punya dua kutub: utara (U) dan selatan (S); kutubnya tidak dapat dipisahkan.
- Kutub tak sejenis (U-S) saling tarik; kutub sejenis (U-U atau S-S) saling tolak.
- Medan magnet adalah daerah yang masih dipengaruhi gaya magnetik.
- Garis medan keluar dari U, melengkung, masuk ke S; tak pernah berpotongan.
- Elektromagnet = magnet dari arus listrik; makin banyak lilitan dan makin kuat arus makin kuat medannya.