Medan Magnet: Pengertian, Jenis dan Contoh Soal | Fisika Kelas XII

Halo sahabat Latis, jika sebelumnya kita membahas tentang listrik pada fisika, maka pada materi kali ini, kita akan mempelajari tentang medan magnet. Yuk, belajar bareng-bareng!

Sahabat latis, pernahkah kamu penasaran tentang bagaimana cara benda dapat tarik menarik? Atau bagaimana ada kutub selatan dan kutub utara di bumi? Ternyata, hal-hal ini berkaitan sama medan magnet, loh! Mari bahas di pembahasan modul kali ini, yuk!

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

Induksi Magnetik

Induksi magnetik di sekitar arus lurus.

Besar induksi magnetik di titik A yang jaraknya a dari kawat sebanding dengan kuat arus dalam kawat dan berbanding terbalik dengan jarak titik ke kawat.

Induksi magnetik di pusat arus lingkaran

Titik A berjarak x dari pusat kawat melingkar besarnya induksi magnetik di A dirumuskan:
Jika kawat itu terdiri atas N lilitan maka : 

Induksi magnetik di pusat lingkaran

Dalam hal ini r = a dan alpha = 90 derajat
Besar induksi magnetik di pusat lingkaran.

Baca juga: Blog Supercamp Alumni UI

Arah Medan Magnet

Arah medan magnetik dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan. Jika arah arus sesuai dengan arah melingkar jari tangan kanan arah ibu jari menyatakan arah medan magnet.

Solenoide

Solenoide adalah gulungan kawat yang di gulung seperti spiral. Bila kedalam solenoide dialirkan arus listrik, di dalam selenoide terjadi medan magnet dapat ditentukan dengan tangan. Jari-jari penampang solenoide a, banyaknya lilitan N dan panjang solenoide 1. Banyaknya lilitan pada dx adalah : N/l x dx, atau n dx, n banyaknya lilitan tiap satuan panjang di titik P. Bila 1 sangat besar dibandingkan dengan a, dan p berada di tengah-tengah maka alpha1= 0 derajat dan alpha 2 = 180 derajat Induksi magnetik di tengah-tengah solenoide :

Toroida

Sebuah solenoide yang dilengkungkan sehingga sumbunya membentuk lingkaran di sebut Toroida. Bila keliling sumbu toroida 1 dan lilitannya berdekatan, maka induksi magnetik pada sumbu toroida. 

Nah, itulah pembahasan materi pembelajaran fisika kelas dua belas tentang listrik arus statis. Apabila ada pertanyaan atau pendapat yang ingin disampaikan, Anda bisa langsung serukan di kolom komentar di bawah yaaaah… 

Anda juga dapat menghubungi kami di 085810779967 atau Head Office kami 021-77844897 di setiap hari Senin s.d Jumat pada pukul 09.00-17.00. 

Anda bisa menemui kami langsung di kantor Ocean Terrace Residence Blok E1 No.1 Jalan Tole Iskandar, Tirtajaya, Kec. Sukmajaya, Kota Depok, Jawa Barat. Latis Education melayani les privat untuk semua wilayah di Indonesia.

Sumber: Repositori Kemdikbud