Prinsip Kemagnetan

Ilmu pengetahuan tentang magnet sama halnya dengan listrik bermula dari pengamatan yang dilakukan oleh Thales dari Miletus pada tahun 600 SM, bahwa batu ambar yang digosok dengan kain berbulu dapat menarik potongan jerami yang ada didekatnya. Pengetahuan tentang magnetisme kembali kepada pengamatan bahwa batu-batuan yang terdapat secara alami (magnet) akan menarik besi.

Kedua ilmu pengetahuan ini berkembang agak terpisah sampai tahun 1820, ketika Hans Christian Oersted (1777 – 1851) mengamati hubungan antara keduanya, bahwa arus listrik di dalam sebuah kawat dapat mempengaruhi sebuah jarum kompas magnetik. Ilmu pengetahuan baru mengenai elektromagnetisme dikembangkan lebih jauh oleh banyak peneliti, dan salah seorang yang paling penting diantaranya adalah Michael Faraday (1791 – 1867). James Clerk Maxwell (1831 – 1879) merumuskan hukum-hukum elektromagnetisme di dalam bentuk yang kita kenal seperti sekarang.

Magnet yang kita lihat sehari-hari jika didekatkan dengan besi, maka besi akan menempel. Magnet memiliki dua kutub, kutub utara dan kutub selatan. Magnet memiliki sifat pada kutub berbeda

saat didekatkan akan saling tarik menarik (utara-selatan). Tapi jika kutub berbeda didekatkan akan saling tolak-menolak (utara-utara atau selatan-selatan) gambar 1.

Gambar 1 Sifat magnet saling tarik menarik dan tolak menolak

Batang magnet dibagian tengah antara kutub utara-kutub selatan, disebut bagian netral gambar 2. Bagian netral magnet artinya tidak memiliki kekuatan magnet. Magnet bisa dalam bentuk yang besar, sampai dalam ukuran terkecil sekalipun. Batang magnet panjang, jika dipotong menjadi dua atau dipotong menjadi empat bagian akan membentuk kutub utara-selatan yang baru.

Gambar 2 Kutub utara-selatan magnet permanet

Untuk membuktikan bahwa daerah netral tidak memiliki kekuatan magnet. Ambil beberapa sekrup besi, amatilah tampak sekrup besi akan menempel baik diujung kutub utara maupun ujung kutub selatan gambar 3. Daerah netral dibagian tengah sekrup tidak akan menempel sama sekali, dan sekrup akan terjatuh.

Gambar 3 Daerah netral pada daerah permanen

Mengapa besi biasa berbeda logam magnet? Pada besi biasa sebenar nya terdapat kumpulan magnet-magnet dalam ukuran mikroskopik, tetapi posisi masing-masing magnet tidak beraturan satu dengan lainnya sehingga saling menghilangkan sifat kemagnetannya gambar 4a.

Gambar 4 Perbedaan besi biasa dan magnet permanen

Pada magnet sebenarnya kumpulan jutaan magnet ukuran mikroskopik yang teratur satu dan lainnya gambar 4b. Kutub utara dan kutub selatan magnet posisinya teratur. Secara keseluruhan kekuatan magnetnya menjadi besar.

Logam besi bisa menjadi magnet secara permanen atau sementara dengan cara induksi elektromagnetik. Tetapi ada beberapa logam yang tidak bisa menjadi magnet, misalnya tembaga, aluminium logam tersebut dinamakan diamagnetik.

Referensi :

1.  Kuphaldt, Tony R., Lessons In Electric Circuits, Volume I – DC, Fifth Edition, 2004.
2. Siswoyo, Teknik Listrik Industri Jilid 1 untuk SMK, 2008.