BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Magnet adalah suatu obyek yang mempunyai medan magnet. Pada saat ini, suatu

magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa

dalam wujud magnet tetap atau wujud tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini hampir

semuanya adalah magnet buatan. Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara

(north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan

magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain.

Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak

semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Magnet terbagi atas 2

jenis, yakni magnet alami dan magnet buatan. Salah satu contoh magnet alami adalah

Bumi. Magnet Bumi memiliki medan magnet yang sangat berpengaruh terhadap

kelangsungan hidup organisme yang ada didalamnya. Tanpa adanya medan magnet

Bumi, kecil kemungkinan manusia, binatang serta makhluk hidup lainnya dapat bertahan

dimuka Bumi ini.

1.2 Tujuan Makalah

Makalah ini dibuat untuk membantu para taruna-taruni dalam hal memahami

tentang hal-hal yang berkaitan dengan medan magnet Bumi.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Magnet dan Medan Magnet

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet.

Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu

Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini

bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet

yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.

Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Medan magnet

ini tidak terlihat tetapi bertanggung jawab untuk properti yang paling menonjol dari magnet,

yaitu kekuatan yang menarik pada bahan feromagnetik, seperti zat besi, dan menarik atau

mengusir magnet lainnya. Magnet bisa dalam wujud magnet tetap atau magnet tidak tetap.

Magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet selalu

memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun

magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua

kutub.

Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang

lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama

terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik

yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai

daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik

pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah

weber. 1 weber/m2 = 1 tesla, yang memengaruhi satu meter persegi.

2

Gambar 2.1.1 Garis gaya magnet

Gaya magnet adalah gaya akibat dorongan atau tarikan dari magnet, dimana

nilainya sebanding dengan kecepatan gerak muatan v dan besar muatan q, serta tegak

lurus terhadap medan B, bila v dan B paralel atau berlawanan arah maka nilai gaya

tersebut adalah nol. Maka dapat dituliskan sebagai berikut

F = q v B sinΦdimana Φ adalah besar sudut antara v dan B.

2.2 Medan Magnet Bumi

Bumi berlaku seperti sebuah magnet sferis yang sangat besar dengan suatu medan

magnet yang mengelilinginya. Medan itu dihasilkan oleh suatu dipole magnet yang terletak

pada pusat bumi. Sumbu dipole ini bergeser sekitar 11o dari sumbu rotasi bumi, yang

berarti kutub utara geografis bumi tidak terletak pada tempat yang sama dengan kutub

selatan magnetik bumi. Menurut IGRF (2000), melalui perhitungan posisi simetris dimana

dipole magnetik memotong permukaan bumi, letak kutub utara magnet bumi adalah 79,3

N, 71,5 W dan 79,3 S , 108,5 E untuk kutub selatan.

Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis yang dapat diukur yaitu

arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis itu adalah deklinasi magnetik D,

intensitas horisontal H dan intensitas vertikal Z. Dari elemen-elemen ini, semua parameter

medan magnet lainnya dapat dihitung.

Parameter yang menggambarkan arah medan magnetik adalah deklinasi D (sudut

antara utara magnetik dan utara geografis) dan inklinasi I (sudut antara bidang horisontal

dan vektor medan total), yang diukur dalam derajat. Intensitas medan magnetik total F

digambarkan dengan komponen horisontal H, komponen vertikal Z dan komponen

horisontal kearah utara X dan kearah timur Y. Intensitas medan magnetik bumi secara

3

kasar antara 25.000 – 65.000 nT. Untuk Indonesia, wilayah yang terletak di utara ekuator

mempunyai intensitas 40.000 nT, sedangkan yang di selatan ekuator 45.000 nT.

2.3 Efek Dinamo

Efek Dinamo adalah suatu teori geofisika yang menjelaskan tentang asal-muasal

medan magnet Bumi. Dalam mekanisme dinamo ini, gerakan fluida pada inti luar Bumi

yang berupa besi cair (liquid iron) melintasi medan magnetik lemah yang telah ada dan

membuat arus listrik. Arus listrik ini kemudian menyebabkan sebuah medan magnet yang

berinteraksi dengan gerakan fluida tadi sehingga membentuk secondary magnetic field.

Teori Dinamo di ajukan oleh Walter M. Elsasser, seorang fisikawan Jerman-Amerika, dan

Edward Bullard, geofisikawan asal Inggris pada tahun 1900-an. Walaupun banyak

mekanisme dalam asal medan geomanetik yang diajukan oleh peneliti lain, namun hanya

teori Dinamo yang di pelajari dengan serius sampai saat ini.

Gambar 2.3.1 ilustrasi sederhana efek dinamo

2.4 Manfaat Medan Magnet Bumi

Medan magnet Bumi memiliki banyak manfaat demi kelangsungan hidup diatas

permukaan Bumi, diantaranya :

1. Melindungi dari radiasi Matahari langsung:

Badai Matahari disebabkan oleh 2 hal, yakni coronal mass ejection dan solar flare,

dimana kejadiannya dapat diamati ketika bintik hitam pada matahari berjumlah banyak

serta angin matahari menjadi lebih cepat dan lebih kuat. Dalam hal ini, ketika keaktifan

Matahari mencapai maksimum, maka Bumi akan lebih banyak terpapar partikel-partikel

bermuatan tinggi dan radiasi elektromagnetik energi tinggi.

Partikel-partikel bermuatan yang dipancarkan dari peristiwa solar flare dan CME,

saat mencapai Bumi, akan berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Interaksi ini akan

4

menyebabkan gangguan pada medan magnetik Bumi untuk sementara.

Dengan adanya medan magnet Bumi inilah, makhluk hidup didalmnya tidak

langsung merasakan efek dari pancaran angin surya akibat CME dan solar flare yang

memiliki radiasi tinggi dan dapat menyebabkan kanker kulit. Dengan adanya medan

magnet Bumi saja, kehidupan sehari-hari masih bisa terganggu pada saat terjadi badai

Matahari, seperti jalur komunikasi yang memburuk.

Gambar 2.4.1Interaksi medan

manget Bumi dengan badai

Matahari

2. Navigasi

Bagi semua makhluk hidup, termasuk Manusia, kompas diperlukan dalam banyak

hal, terutama bidang transportasi seperti penerbangan dan pelayaran. Tanpa adanya

medan magnet Bumi, manusia serta makhluk lainnya yang mengandalkan kompas alami

maupun kompas buatan akan kesulitan dalam menentukan arah.

Gambar 2.4.2 Arah utara dan selatan magnet bumi, yang digunakan sebagai acuan arah

utara pada navigasi.5

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa medan magnet Bumi berasal dari

inti luar Bumi yang bergerak dan menimbulkan arus listrik yang kemudian arus listrik ini

berinterkasi dengan medan magnet Bumi awal yang lemah sehingga membentuk lapisan

kedua medan magnet Bumi yang lebih kuat.

Medan magnet Bumi ini memiliki beberapa manfaat, diantaranya adalah sebagai

pelindung Bumi dari pancaran radiasi Matahari dan juga sebagai acuan Navigasi. Tanpa

adanya medan magnet Bumi ini kelangsungan hidup di Bumi ini akan terganggu.

6

DAFTAR PUSTAKA

http://abyss.uoregon.edu/~js/glossary/dynamo_effect.html

http://astronesia.blogspot.com/2012/11/apa-itu-badai-matahari.html

http://yansider.blogspot.com/2014/06/makalah-medan-magnet.html

http://makimunawar.blogspot.com/2010/06/magnet-dan-listrik.html

7

DAFTAR ISI

Daftar Isi i

BAB I : PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Tujuan Makalah

BAB II : PEMBAHASAN 2

2.1 Magnet dan Medan Magnet 2

2.2 Medan Magnet Bumi 3

2.3 Efek Dinamo 4

2.4 Manfaat Medan Magnet Bumi 4

BAB III : PENUTUP 6

3.1 Kesimpulan 6

DAFTAR PUSTAKA 7

i

Makalah Fisika

MAGNET BUMI

SHANDY YOGASWARA SURYA PUTRA

13.11.2491

GEOFISIKA SEMESTER V