Rangkuman Materi IPA kelas 9 Bab 6
Kemagnetan dan Pemanfaatannya dalam Proses Teknologi.
Pemanfaatan Medan Magnet pada Migrasi Hewan
Medan magnet bumi adalah daerah di sekitar bumi yang masih dipengaruhi oleh gaya tarik bumi.
Sebagian besar hewan menggunakan magnet bumi untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.
Biomagnetik adalah kemampuan hewan untuk mendeteksi medan magnet bumi.
Hewan mampu mendeteksi medan magnet bumi karena didalam tubuhnya terdapat magnet.
Ada beberapa hewan yang menggunakan magnet dalam hidupnya, contohnya :
Migrasi Burung
Beberapa jenis burung, misal burung elang dan burung layang-layang, melakukan migrasi pada setiap musim tertentu.
Burung tersebut menggunakan partikel magnetik yang ada pada tubuhnya untuk menciptakan peta navigasi dengan memanfaatkan medan magnet bumi.
Migrasi Salmon
Salmon memiliki kemampuan untuk kembali ke aliran sungai air tawar tempat mereka menetas dan tumbuh setelah berenang ribuan mil mengarungi lautan.
Migrasi Penyu
Penyu menggunakan magnet untuk migrasi, beberapa penelitian menunjukkan bahwa penyu menggunakan magnet agar tetap berada di lautan yang hangat dan wilayah yang kaya akan makanan.
Migrasi Lobster Duri
Beberapa penelitian menunjukan bahwa lobster duri mampu merasakan medan magnet bumi untuk memandu migrasi yang dilakukan dari lepas pantai Florida menuju lautan lepas yang lebih hangat dan tenang setiap akhir musim gugur.
Magnet dalam Tubuh Bakteri
Dalam tubuh bakteri ada yang disebut magnetosome.
Jenis bakteri yang memiliki magnetosome adalah Magnetotactic bacteria.
Perhatikan gambar dibawah ini :
Teori Dasar Kemagnetan
Konsep Gaya Magnet
Kata magnet berasal dari bahasa Yunani, yaitu magnitis lithos yang berarti batu Magnesian.
Magnet memiliki beberapa bentuk, yaitu :
- Magnet Batang
- Magnet U
- Magnet Silinder
- Magnet Jarum
Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.
Apabila kutub yang sejenis didekatkan akan terjadi tolak menolak namun apabila kutub yang berbeda jenis maka akan terjadi tarik menarik.
Contohnya kutub utara didekatkan dengan kutub utara juga, maka mereka akan tolak menolak.
Sebaliknya apabila kutub selatan didekatkan dengan kutub utara maka akan terjadi tarik menarik.
Pernahkah kalian berfikir kenapa dapat terjadi tarik menarik ataupun tolak menolak?
Darimana kekuatan tersebut datang?
Gaya magnet tersebut berasal dari adanya interaksi antara kutub-kutub magnet yang ditimbulkan oleh gerakan muatan listrik (elektron) pada benda.
Sifat Magnet Bahan
Berikutnya kita akan mempelajari tentang jenis – jenis benda yang dapat ditarik maupun tidak dapat ditarik oleh magnet.
Benda-benda tersebut adalah :
- Feromagnetik
- Paramagnetik
- Diamagnetik
Feromagnetik adalah benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Contohnya : besi, baja, kobalt.
Paramagnetik adalah benda-benda yang dapat ditarik lemah oleh magnet. Contohnya : magnesium, molibdenum, dan lithium.
Diamagnetik adalah benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Contohnya : perak, emas, plastik.
Cara membuat magnet
Setelah mempelajari macam-macam benda yang dapat dan tidak dapat ditarik oleh magnet, sekarang kita mempelajari bagaimana cara membuat magnet.
Secara umum cara membuat magnet dapat dibagi menjadi :
- Menggosok
- Induksi
- Elektromagnetik
Membuat magnet dengan cara menggosok dapat dilakukan dengan menggosokan magnet satu arah kepada benda yang akan dijadikan magnet.
Perhatikan gambar berikut ini :
Berdasarkan contoh gambar diatas, bagian B akan menjadi kutub Utara karena digosok dengan kutub utara, otomatis bagian A akan menjadi kutub selatan.
Jadi kesimpulannya bagian yang digosok akan sesuai dengan kutub yang menggosok.
Membuat magnet dengan cara induksi dilakukan dengan mendekatkan magnet dengan benda yang akan dijadikan magnet namun tidak sampai menempel ada jarak.
Perhatikan gambar berikut ini agar lebih jelas :
Berdasarkan gambar diatas dapat terlihat bahwa antara magnet dan benda yang akan dijadikan magnet tidak saling menempel. Itulah yang disebut Induksi Magnet.
Dengan cara ini maka bagian B akan menjadi kutub Utara (berlawanan dengan magnet yang didekatkan yaitu kutub selatan) dan secara otomatis bagian A akan menjadi kutub Selatan.
Cara terakhir adalah dengan elektromagnetik, cara ini dapat dilakukan dengan memberikan lilitan kawat pada benda yang akan dijadikan magnet dan dialiri dengan listrik (baterai).
Perlu diingat bahwa hanya menggunakan arus DC jangan pernah dengan arus AC!
Perhatikan gambar berikut ini :
Penerapan Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-hari
Benda-benda disekitar kita tidak terlepas dari peran magnet.
Contoh benda-benda yang menggunakan magnet adalah :
- Bel Listrik
- Saklar
- Telepon kabel
Cara menghilangkan kemagnetan bahan
Sebelumnya kita mempelajari cara membuat magnet, namun ternyata ada pula cara untuk menghilangkan kemagnetan pada suatu benda.
Cara tersebut adalah :
- Dipukul
- Dipanaskan
- Dililit dengan arus AC
Medan magnet
Pada magnet ada bagian yang disebut medan magnet.
Medan magnet adalah daerah sekitar magnet yang dapat mempengaruhi magnet atau benda lain.
Bagaimana medan magnet itu? Perhatikan gambar berikut :
Teori Kemagnetan Bumi
Bumi adalah magnet raksasa. Bumi memiliki kutub utara dan kutub selatan.
Tahukah kamu? Bahwa kutub utara magnet bumi ada di sekitar kutub selatan bumi dan kutub selatan magnet bumi ada di sekitar kutub utara bumi ?
Ketidaktepatan ini disebut deklanasi.
Selain itu, tahukah kamu bahwa medan magnet bumi membentuk sudut dengan horizontal bumi, atau yang disebut inklinasi.
Perhatikan gambar dibawah ini :
Medan magnet bumi berfungsi untuk melindungi penduduk bumi dari radiasi kosmik yang mengancam kesehatan.
Kalian tahu aurora? Seperti gambar dibawah ini :
Darimana aurora berasal? Apa hubungannya dengan medan magnet bumi?
Karena adanya medan magnet bumi, partikel listrik tidak dapat masuk ke seluruh permukaan bumi, tetapi hanya akan masuk ke kutub-kutub bumi.
Saat menabrak atmosfer bumi, partikel listrik tersebut diionisasi dan membentuk plasma lemah.
Tampilan cahaya plasma inilah yang disebut aurora.
Gaya Lorentz
Konsep Gaya Lorentz
Gaya Lorentz menunjukan bahwa :
- Semakin banyak sumber tegangan, maka semakin besar arus listrik dan besar Gaya Lorentz-nya.
- Arus listrik sebanding dengan gaya yang ditimbulkan.
- Arah arus dan arah medan magnet saling tegak lurus.
Secara sistematis dapat ditulis sebagai berikut :
Sedangkan untuk penentuan arah Gaya Lorentz dapat dilakukan dengan menggunakan tangan kanan seperti dibawah ini :
Induksi Elektromagnetik
Menurut Faraday, arus listrik dapat dihasilkan dengan cara menggerakkan magnet batang keluar masuk kumparan.
Temuan ini diterapkan pada generator listrik yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik.
Penerapan induksi elektromagnetik dapat ditemukan pada:
- Generator
- Dinamo AC-DC
- Transformator:
- Transformator step-up
- Transformator step-down
Kemagnetan dalam Produk Teknologi
Ada beberapa produk teknologi yang menerapkan magnet dalam aplikasinya, yaitu:
- MRI (Magnetic Resonance Imaging)
- Kereta Maglev
- Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir