1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fenomena kemagnetan yang mula-mula diamati adalah bahwa magnet

alam berupa batu-batu (magnet) tertentu akan menarik potongan besi kecil.

Magnet alami yang lain adalah bumi yang pengaruhnya terhadap jarum kompas

sudah dikenal sejak zaman dahulu (sekitar abad 11)1.

Pada tahun 1819, Henry Cristian Oersted menemukan bahwa arus dapat

menghasilkan efek magnet. Selanjutnya pada tahun 1831, Michael Faraday dan

Joseph Henry menunjukkan bahwa arus dapat ditimbulkan dengan menggerakkan

magnet.

Gejala kemagnetan merupakan cikal bakal perkembangan pengetahuan

kelistrikan. Magnet dan listrik erat kaitannya satu sama lain karena arus litrik

dapat menyebabkan medan listrik dan medan magnet dapat menyebabkan arus

listrik.

Akan dibahas ide munculnya sifat kemagnetan yaitu konsep medan

magnet. besaran penting dari konsep medan magnet adalah magnet luar dan

konsep induksi magnet.

1.2 Identifikasi Masalah

Saat mempelajari magnet terkadang konsep yang satu dengan yang lain

tertukar contohnya konsep medan magnet dan induksi magnet. Kendala dalam

mempelajari magnet dan listrik adalah sulit menyambungkan antara konsep yang

satu dengan yang lain.

1.3 Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah :

1. Membahas konsep medan magnet dan induksi magnet serta keterkaitan

dengan parameter magnet lainnya

2. Menjelaskan aplikasi magnet dalam kehidupan sehari-hari

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Magnet dan Jenis-Jenis Magnet

2.1.1 Pengertian Magnet

Magnet adalah bahan yang memiliki medan magnet dimana medan magnet

adalah daerah di sekitar magnet yang masih merasakan gaya gerak magnet2. Asal

kata magnet dari nama kota yaitu magnesia, tempat ditemukannya magnet, kota

yang berada di Asia2. Sekitar 4.000 tahun lalu ditemukan sejenis batu yang

memiliki sifat dapat menarik besi, baja, dan campuran logam lainnya. Batu ini

selanjutnya dikenal dengan nama magnet.

Gejala kemagnetan pada atom dapat terjadi karena tiap elektron atom

memiliki momen magnetik yaitu respon suatu material terhadap medan magnet3.

Momen magnetik disebut magneton Bohr yang nilainya sebesar dengan

9,27x10‐27 Am2. Atom akan bersifat magnet bila ada ketidakseimbangan dalam

spin elektron sehingga tidak saling meniadakan dan medan magnet tidak bernilai

nol. Unsur yang bersifat magnet adalah unsur transisi dengan kulit subvalensi

yang tidak terisi. Syarat lain bahan menjadi magnet adalah spinnya yang teratur

dan mengarah ke satu arah sehingga medan magnetnya saling menguatkan.

Weiss menerangkan teori magnet dengan menggunakan teori elektron.

Menurut teori Weis, tiap-tiap atom benda terdiri dari inti dan elektron-elektron

yang beredar mengelilingi inti menurut garis edarnya (orbitnya). Selain berputar

mengelilingi inti menurut garis edarnya, elektron juga berputar pada sumbunya

masing-masing sehingga terjadi pengkutuban3.

Konsep spin muncul setelah Bohr mengemukakan pendapat bahwa

elektron-elektron berada pada lingkaran-lingkaran orbit yang diskrit dan tertahan

pada orbitnya tanpa kehilangan energi. Jadi dalam model atom Bohr ini, energi

dan juga momentum sudut adalah terkuantisasi. Oleh karena itu dalam model

atom Bohr, setiap orbit ditandai bilangan kuantum utama (n) yang menentukan

tingkat energi elektron berada, bilangan kuantum azimuth (ℓ) yang menentukan

menunjukkan sub kulit dimana elektron itu berada, bilangan kuantum magnetik

3

(m) yang menunjukkan tingkatan energi pada sub kulit, dan bilangan kuantum

spin (s) yang menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya. Pengisian

elektron pada orbitalnya mengikuti larangan Pauli yaitu tidak ada elektron yang

menempati kedudukan orbital yang sama secara bersamaan.

Mekanisme Tarik Menarik dan Tolak Menolak Magnet Dengan Besi

Magnet didekatkan ke besi akan saling tarik menarik karena spin magnet

yang telah teratur menarik spin besi yang tidak berpasangan. Sedangkan saat

magnet didekatkan pada bahan non magnetic (bahan yang tidak ditarik magnet),

magnet tidak menarik bahan tersebut karena spin pada bahan non magnetic terisi

penuh. Saat besi didekatkan ke besi, tidak terjadi tarik menarik dan tolak menolak

karena tidak terjadi tarik menarik karena diantara kedua bahan tidak ada yang

memiliki medan magnet terbesar (tidak ada bahan yang memiliki spin teratur)

sehingga tidak ada yang bertugas menarik spin).

Gejala kemagnetan merupakan cikal bakal berkembangnya pengetahuan

mengenai kelistrikan. Aplikasi penggunaan magnet dalam kehidupan sehari-hari

adalah pada kompas, bel listrik, telepon, dinamo, dan kereta maglev, MRI

(Magnetic Resonance Imaging)3.

2.1.2 Jenis-Jenis Magnet

Magnet dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terjadinya dan

bentuknya. Berdasarkan proses terjadinya, magnet diklasifikasikan menjadi

magnet alam dan magnet buatan4.

1. Magnet Alam

Magnet alam adalah magnet yang ada di alam tanpa campur tangan

manusia. Kemagnetan magnet alam terjadi karena pengaruh medan magnet dari

planet bumi. Magnet alam terdapat di dalam tanah berupa biji besi magnet dalam

bentuk besi oksida (Fe3O4)4.

Dalam bukunya de magnete, William Gilbert menganalogikan bumi

sebagai sebuah dipole magnetik raksasa4,5

. Bumi bersifat magnet karena inti bumi

penuh dengan loadstone (batuan yang bersifat magnet) dimana sumbu magnet

bumi membentuk sudut 11,5o dengan sumbu bumi sehingga sumbu magnet bumi

4

tidak tepat melewati inti bumi yang panas, jadi sifat magnet bumi tetap ada

walaupun inti bumi sangat panas5. Hal ini disebabkan bahan penyusun bumi yang

tidak homogen. Kutub utara magnet bumi berada di kutub selatan geografis bumi

sedangkan kutub selatan bumi berada di kutub utara geografis bumi (Gambar 1).

Hal tersebut dapat dibuktikan pada kompas dimana kutub utaranya akan

menunjuk ke selatan kutub geografis bumi (kutub utara magnet).

Gambar 1. Kutub Magnet dan Geografis Bumi6

Keberadaan medan magnetik bumi memberikan keuntungan bagi

kehidupan di planet bumi karena melindungi bumi dari radiasi elektomagnetik

matahari atau dikenal sebagai sabuk Van Allen5.

Magnet alam tidak banyak digunakan untuk kepentingan manusia karena

Jumlahnya yang terbatas dan kekuatan unsur-unsur kemagnetannya pada

umumnya tidak cukup besar. Magnet alam (dalam bentuk batu) ditemukan

pertama kali di daerah Magnesia, Asia Kecil.

2. Magnet Buatan

Magnet dapat dibuat dari baja atau besi murni serta dari bahan paduan seperti

paduan baja dengan nikel atau paduan antara aluminium, kobalt, dan nikel. Ada

beberapa cara membuat magnet buatan4, yaitu :

a. Induksi Magnet

Saat bahan maget didekatkan dengan magnet tetap, spin pada bahan

tersebut akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap sehingga letak spinnya

teratur dan mengarah ke satu arah4. Ujung besi yang berdekatan dengan kutub

magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub

magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet batang berdekatan dengan ujung

5

A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan ujung B besi menjadi kutub

utara atau sebaliknya (Gambar 2).

Gambar 2. Induksi Magnet4

b. Dengan Cara Menggosok

Besi yang semula tidak bersifat magnet dapat dijadikan magnet. Caranya

besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah

agar spin pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah (Gambar

3).

Cara seperti ini tidak praktis dan sifat kemagnetannya tidak bertahan lama

karena spin besi akan kembali seperti semula saat efek moemn magnet yang

ditimbulkan telah hilang sehingga tidak digunakan untuk industri, hanya untuk

eksperimen.

Gambar 3. Dengan Cara Menggosok4

c. Dengan Arus Listrik

Membuat magnet dengan menggunakan arus listrik adalah dengan

melilitkan kawat berarus listrik searah di sekitar batang baja atau bahan

ferromagnetik lainnya yang akan dibuat magnet (Gambar 4). Kekuatan gaya

magnet buatan semacam ini tergantung pada kuat arus yang mengalir ke dalam

lilitan kawat, dan juga tergantung pada banyak lilitan kawat di sekitar batang baja

atau batang bahan magnet lain tersebut4.

6

Gambar 4. Dengan Arus Listrik4

Berdasarkan bentuknya, magnet dibedakan menjadi (lihat gambar 5) :

1. Magnet batang ; berbentuk persegi menyerupai batang dengan kedua

kutub di kedua ujung nya

2. Magnet jarum ; berbentuk tipis seperti jarum dengan kutub berada pda

ujung-ujungnya

3. Magnet ladam atau tapal kuda ; berbentuk huruf U menyerupai tapal kuda

dengan kedua kutubnya berada pada kedua ujung tapal kuda

4. Magnet silinder ; berbentuk silinder dengan kedua kutub pada kedua

ujungnya

5. Magnet cakram ; berbentuk seperti cakram

Gambar 5. Bentuk-Bentuk Magnet4

Berdasarkan sifat kemagnetan yang dimiliki, magnet dibedakan menjadi

magnet permanen dan magnet sementara.

7

1. Magnet Permanen

Magnet permanen adalah bahan yang tidak memerlukan tenaga atau

bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet. Contohnya adalah magnet

neodymium (magnet tetap yang paling kuat)5. Magnet neodymium juga dikenal

sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo, merupakan sejenis magnet tanah jarang,

terbuat dari campuran logam neodymium. Magnet tetap lainnya adalah magnet

Samarium-Cobalt, merupakan magnet permanen yang kuat dengan terbuat dari

paduan samarium dan kobalt.

2. Magnet Sementara (Tidak Tetap)

Merupakan bahan yang membutuhkan bantuan dari luar seperi gosokan,

induksi listrik, ataupun arus listrik untuk menghasilkan medan magnet5. Contoh

magnet tidak tetap adalah besi, baja, dan bahan ferromagnetik lainnya.

2.1.3 Cara Menghilangkan Sifat Magnet

Sebuah magnet akan hilang sifat kemagnetannya jika :

1. Magnet dipanasakan hingga berpijar atau dibakar

Pemanasan pada magnet menyebabkan sifat kemagnetannya berkurang

atau bahkan hilang. Hal ini terjadi karena tambahan energi akibat pemanasan

menyebabkan partikel-partikel bahan bergerak lebih cepat dan lebih acak, maka

spin tidak lagi teratur dan searah5.

2. Magnet dipukul atau ditempa hingga bentuknya berubah atau rusak

Magnet yang mengalami pemukulan akan menyebabkan perubahan

susunan spin. Akibatnya spin tidak teratur dan tidak searah sehingga sifat

magnetnya hilang5.

2.2 Medan Magnet

Medan magnet (H) adalah daerah disekitar magnet yang masih merasakan

adanya gaya magnet6. Fenomena menempelnya serbuk besi pada kawat

memperlihatkan bahwa serbuk besi membentuk garis-garis konsentris dengan

kawat sebagai pusatnya6. Garis-garis ini menggambarkan bahwa di sekitar kawat

8

tersebut terdapat medan magnet. garis-garis tersebut disebut dengan garis-garis

gaya magnet (lihat gambar 6).

Gambar 6. Garis Konsentris Serbuk Besi6

Peristiwa medan magnet dapat pula diamati pada magnet batang. Pada

magnet batang tersebut, terdapat dua kutub dimana garis-garis gaya magnet

bergerak dari utara ke selatan. Daerah yang masih terdapat garis-garis gaya

tersebut itulah yang disebut dengan medan magnet.

Gambar 7. Medan Magnet Pada Magnet Batang6

2.2.1 Arus Listrik Menimbulkan Medan Magnet

Medan magnet dapat mucul dari arus listrik, hal ini pertama kali

dipublikasikan oleh Hans Cristian Oersted tahun 18196. Oersted menemukan

adanya medan magnet pada kawat yang dialiri arus listrik. Percobaan Oersted

(lihat gambar 8) :

Gambar 8a. Kawat Tidak Dialiri Arus Listrik6

9

Gambar 8b. Kawat Dialiri Arus Gambar 8c. Kawat Dialiri

Dari Arah Utara6 Dari Arah Selatan

6

Saat kawat tidak dialiri arus listrik, magnet jarum tetap pada

kedudukannya semula, kemudian saat dialiri arus listrik dari arah utara maka

magnet jarum menyimpang ke arah kiri. Sedangkan saat dialiri arus listrik dari

uatara maka magnet jarum menyimpang ke arah kanan. Pada umumnya percobaan

Oersted seperti pada gambar 9.

Gambar 9. Percobaan Oersted6

Arah arus listrik dan medan magnet yang dihasilkan mengikuti kaidah

tangan kanan (lihat gambar 10).

Gambar 10. Kaidah Tangan Kanan6

10

Jari telunjuk sebagai arah arus listrik sedangkan keempat jari lainnya sebagai arah

medan magnet yang dihasilkan.

Penelitian mengenai medan magnet dihasilkan dari arus listrik lainnya

adalah Ampere, yang memperlihatkan kawat yang dipasang parallel kemudian

diberi arus pada arah yang sama maka akan saling tarik menarik satu sama

lainnya7. Kemudian muncul Hukum Biot Savart yang memungkinkan untuk

menghitung medan magnet (H) akibat adanya arus listrik melalui persamaan :

Pers. 1

Keterangan :

= vektor medan magnet

i = arus

r = jarak antara kawat yang dialiri arus dengan tempat perhitungan medan

magnet

= vektor satuan arah radial

= vektor diferensial panjang dari kawat yang dialiri arus

Sebagai contoh, jika sebuah kawat melingkar dengan jari-jari r dialiri arus

yang arahnya berlawanan jarum jam maka medan magnet pada pusat lingkaran

dapat dihitung dengan persamaan 1. Karena arah tegak lurus dengan maka H

dapat ditulis :

Untuk kasus ini, δℓ = 2πr sehingga

(A/m)

Arah H adalah keluar bidang kertas (mengikuti kaidah tangan kanan)7.

11

2.2.2 Gaya Pada Muatan Dalam Pengaruh Medan Magnet

Muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet akan mendapat gaya

yang disebut gaya Lorentz atau gaya magnet8. Untuk mengetahui hubungan gaya

ini dengan medan magnet, lihat gambar 11.

Gambar 11. Hubungan Medan Magnet dan Gaya Lorentz8

Jika sebuah muatan q bergerak dengan kecepatan ( dalam medan magnet

( dan membuat sudut θ terhadap arah maka muatan tersebut akan mendapat

gaya magnet sebesar :

Pers. 2

Dengan besarnya gaya magnet :

F = qvHsinθ Pers. 3

Dari persamaan 3 dapat dikehui bahwa gaya magnet hanya bekerja bila

muatan q bergerak terhadap medan magnet, Jika searah atau berlawanan arah

dengan maka gaya magnet sama dengan nol. Gaya magnet maksimum jika

tegak lurus terhadap .

2.2.3 Gaya Pada Kawat Berarus Listrik Dalam Pengaruh Medan Magnet

Kawat yang dialiri arus listrik secara mikroskopis adalah merupakan

sejumlah muatan yang bergerak8. Dengan demikian, jika kawat tersebut berada

dalam pengaruh medan magnet, maka kawat berarus listrik pun mengalami gaya

magnetik seperti halnya muatan bergerak (lihat gambar 12).

12

Gambar 12. Kawat Berarus Listrik Mengalami Gaya Magnetik8

Jika muatan dq mengalir melalui suatu penampang dalam waktu dt maka

dalam kawat mengalir arus :

Pers. 4

Gaya yang bekerja pada kawat :

Pers. 5

Dari persamaan 4 dan 5 serta dari hubungan maka didapat :

Pers. 6

Jika sudut dℓ dan tetap maka dapat ditulis :

Pers. 7

Dengan nilai gaya magnetnya :

F = i ℓ H sinθ Pers. 8

Jika kawat berarus litrik I dibentuk menjadi sebuah kumparan dengan

banyaknya lilitan N dan luas penampang A, maka dalam medan magnet sebesar

B, maka akan timbul suatu torsi sebesar :

τ = N⋅ I ⋅A⋅H ⋅ sinθ Pers. 9

2.3 Induksi Magnet

Medan magnet (H) adalah besaran yang muncul karena adanya pergerakan

muatan listrik (arus listrik) pada sebuah bahan magnetik (medium) sedangkan

induksi magnet (B) adalah respon dari bahan atau medium ketika pada bahan

terdapat medan magnet (H) yang ditimbulkan oleh arus listrik9. Induksi magnet

meggambarkan kerapatan fluks magnetik tiap satuan luas sehingga satuan dari

induksi magnet adalah (Weber/m2). 1 Weber/m

2 sama dengan 1 Tesla.

13

Respon bahan terhadap medan magnet berbeda-beda bergantung dari

permeabilitas bahan tersebut, dapat dijabarkan dengan persamaan matematis9 :

Pers.10

Pada ruang bebas, nilai B sebanding dengan H dengan konstanta

pembanding yaitu konstanta permeabilitas ruang hampa (μ0) = 4πx10-7

H/m.

Kehadiran induksi magnet (B) pada bahan yang dialiri arus i, memunculkan

hubungan antara B, i, dan gaya (F) pada bahan yang dialiri arus tersebut,

dituliskan dengan persamaan :

Pers.11

Keterangan :

= induksi magnet (Weber/m2 atau Tesla)

μ = permeabilitas bahan (H/m)

i = arus

= panjang kawat (m)

= gaya magnet (Weber/m)

2.3.1 Medan Magnet Menimbulkan Arus Listrik

Arus listrik menimbulkan medan magnet dengan eksperimen yang

dilakukan oleh Oersted dan Ampere. Sedangkan medan magnet juga dapat

menimbulkan arus listrik, seperti ekperimen yang dilakukan oleh Faraday8.

Faraday mengatakan bahwa medan magnet konstan tidak dapat menghasilkan arus

listrik, namun perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik (disebut

juga arus induksi)8. Pada saat medan magnet berubah, terjadi arus seolah-olah

pada rangkaian terdapat sumber ggl. Dengan demikian ggl induksi dihasilkan oleh

medan magnet yang berubah (lihat gambar 13).

Gambar 13. Percobaan

Faraday8

14

Menurut Faraday, parameter paling penting untuk menjelaskan konsep ggl

induksi adalah fluks magnetik (Φ). Fluks magnetik adalah jumlah garis medan

yang melewati permukaan bahan8. Garis medan bisa datang tegak lurus

permukaan dan tidak tegak lurus permukaan. Fluks magnetik dapat dihitung

dengan persamaan :

Pers. 12

θ = sudut antara garis-garis medan dengan garis normal permukaan.

Hukum Faraday Tentang Ggl Induksi

Setiap ada perubahan fluks yang melalui coil, terjadi ggl induksi di dalam

coil tersebut. Jika ada perubahan fluks melalui coil dengan N lilitan dengan laju

ΔΦ/ Δt, maka ggl induksi (εind) dalam coil adalah8 :

Pers. 13

2.4 Magnetisasi

Magnetisasi adalah besaran fisika yang menggambarkan sifat magnetik

suatu bahan, dilambangkan dengan simbol 7. Magnetisasi erat kaitannya dengan

induksi magnet, dituliskan dengan persamaan :

Pers.14

Keterangan :

= induksi magnet (Weber/m2 atau Tesla)

μ0 = permeabilitas ruang hampa (4πx10-7

H/m)

= magnetisasi (A/m)

Persamaan 10 dan persamaan 14 memperlihatkan kesamaan kontribusi

magnetisasi dan medan magnet terhadap besarnya induksi magnet sehingga dapat

digambarkan kontribusi dari dan terhadap besarnya dalam persamaan :

Pers. 15

Magnetisasi erat kaitannya dengan momen magnetik dengan perumusan

bahwa magnetisasi adalah jumlah dari momen magnetik tiap unit volume.

Perbedaan medan magnet dengan magnetisasi adalah medan magnet ditimbulkan

oleh arus listrik dari luar bahan sedangkan megnetisasi ditimbulkan oleh resultan

15

spin dan momentum orbital sudut dari elektron yang ada pada bahan7.

Perbandingan antara magnetisasi dan medan magnet menghasilkan besaran fisis

yaitu susceptibilitas (χ), dengan perumusan :

Pers. 16

Susceptilitas merupakan respon bahan magnetik terhadap medan magnet

dimana responnya berbeda-beda bergantung dari spin yang dimiliki bahan. Dari

susceptibilitas inilah bahan dikelompokkan menjadi ferromagnetik,

antiferromagnetik, ferrimagnetik, dan diamagnetik.

2.5 Penggunaan Magnet Dalam Kehidupan

Magnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, ada yang

berfungsi sebagai alat navigasi, alat listrik, dan lainnya. Berikut ini contoh

penggunaan magnet pada kehidupan sehari-hari :

a. Jarum Speedometer Kendaraan

Prinsip kerja jarum speedometer kendaraan adalah10

:

Kabel yang berada pada bagian roda depan akan memutar magnet

tabung aluminium yang menempel pada jarum saat roda berputar. Torsi

jarum sebanding dengan kecepatan sudut roda

Sebuah pegas ditambahkan untuk mengembalikan torsi yang sebanding

dengan deviasi sudut

Jarum penghitung akan bergerak sebanding dengan kecepatan sudut

roda

Gambar 14. Skema Prinsip Kerja Speedometer15

b. Motor DC

Motor DC adalah mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus

searah menjadi tenaga gerak berupa putaran dari rotor. Motor DC

16

diterapkan pada tape recorder, mainan anak-anak, elevator, conveyor, dan

untuk menggerakan mesin-mesin produksi di pabrik10

.

Prinsip kerjanya adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday yaitu

ada garis-garis gaya magnet antara kutub yang berada pada stator,

kemudian penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan pada jangkar

yang berada di dalam medan magnet10,11

. Pada penghantar timbul gaya

mekanik yang besarnya18,19

:

F = B i ℓ (Newton)

Gaya yang dihasilkan akan mengakibatkan terjadinya rotasi mekanik

sehingga motor akan berputar. Gambar bagian-bagian motor dc pada

gambar 15.

Gambar 15. Bagian-Bagian Motor DC10

c. Kereta Maglev

Kereta Levitasi Magnetik (maglev) menggunakan magnet untuk

mengangkat kereta di atas lintasan beberapa inci menghilangkan efek

gesekan10

. Kecepatan Kereta Maglev yaitu 650 km/Jam. Salah satu faktor

yang penting dalam merancang sistem transportasi ini adalah harus

memperhatikan kestabilan dari levitasi magnet itu sendiri, karena tidak

mungkin membuat suatu levitasi magnet stabil hanya dengan

menggunakan magnet permanen saja sesuai dengan teori Earnshaw yang

menyatakan bahwa setidaknya ada satu arah yang harus secara aktif

stabil12

.

Berdasarkan teori Braunbeck, levitasi yang stabil dimungkinkan

apabila material diamagnetik ada pada sistem. Pada 1939 eksperimen yang

dilakukan berhasil membuat levitasi magnet stabil dengan menggunakan

material diamagnetik bismuth dan karbon pirolitik. Kendall melevitasikan

17

material diamagnetik organik pada medan magnet yang besar. Pada 2004

Lyuksyutov mempublikasikan hasil eksperimen dan posisi pico- atau

femto-droplets dan partikel dan tiga tahun kemudian Chetouani

mempublikasikan levitasi diamagnetik pada sel hidup. Semua hal tersebut

dilakukan dengan melevitasikan material diamagnetik di atas magnet

permanet maupun elektromagnet12

. Namun, sedikit yang dilakukan

penelitian mengenai levitasi magnet permanen di atas material

diamagnetik13

.

Kasus dimana magnet dilevitasikan oleh bahan diamagnetik dapat

dibedakan menjadi dua prinsip12

:

1. Magnet dilevitasikan oleh susunan rel magnet yang fixed, namun

levitasi ini tidak stabil karena saat kemagnetan rel hilang maka kereta

akan menabrak rel. Prinsip ini disebut prinsip ems (electromagnetic

suspension).

2. Magnet permanen dilevitasikan di atas material diamagnetik

menggunakan magnetisasi khusus dari material diamagnetik itu

sendiri. Prinsip ini disebut prinsip eds (electrodynamic suspension).

Levitasi magnet di atas material diamagnetik jenis kedua dapat terjadi

karena material diamagnetik mempunyai suseptibilitas magnet yang

negatif sehingga material mengalami tolakan oleh sumber magnet itu

sendiri. Efek ini dikarenakan elektron mengubah orbitnya untuk malawan

medan magnet yang diberikan. Fenomena ini adalah bentuk dari hukum

Lenz dalam skala atomik12

.

Sedangkan kereta dapat berjalan akibat gaya dorong dihasilkan oleh

motor Induksi. Dorongan ke depan dilakukan melalui interaksi antara rel

magnetik dengan mesin induksi yang juga menghasilkan medan magnetik

di dalam kereta12

.

Kelebihan dan Kekurangan Maglev

Kelebihan utama dari kereta ini adalah kemampuannya yang bisa

melayang di atas rel sehingga tidak menimbulkan gesekan.

Konsekuensinya, secara teoritis tidak akan ada penggantian rel atau roda

18

kereta karena tidak akan ada yang aus sehingga dapat menghemat biaya.

Keuntungan lainnya adalah tidak ada gaya resistansi akibat gesekan dan

tidak menimbulkan kebisingan. Sebuah studi membuktikan suara yang

ditimbulkan oleh kereta konvensional biasa lebih bising sekitar 5dB yaitu

78% dari kereta maglev. Sedangkan kekurangan kereta ini adalah di

mahalnya investasi terutama pengadaan relnya.

Gambar 16. Kereta Maglev13

2.6 Bahaya Gelombang Elektromagnet Terhadap Alat Elektronika

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa

memerlukan medium contohnya gelombang radio. Saat alat elektronik didekatkan

dengan pancaran gelombang elektromagnet maka hubungan listrik antarsel

elektronika terganggu. Hal ini disebabkan muatan listrik elektronika mendapatkan

gaya magnet dari luar (terpengaruh medan listrik luar). Jika hal ini berlangsung

terus menerus maka bisa terjadi korsleting antar sel sehingga alat elektronika tidak

berfungsi.

19

BAB III

PENUTUP

Sejak ditemukan hingga sekarang, penelitian dan perkembangan aplikasi

magnet terus dilakukan. Sifatnya yang mampu menarik benda lain sangat berguna

bagi kehidupan manusia, misalnya di bengkel-bengkel digunakan alat yang

mampu menarik benda lain sehingga mampu menjangkau daerah yang tidak

terjangkau tangan manusia misal di bawah kendaraan. Sifat medan magnet yang

mampu menghasilkan arus listrik dan arus listrik yang mampu menghasilkan

medan magnet merupakan cikal bakal dikembangkannya magnet sebagai salah

satu bentuk energi.

Konsep yang sering tertukar adalah medan magnet (H) dan induksi magnet

(B). Medan magnet adalah besaran yang muncul karena adanya pergerakan

muatan listrik (arus listrik) pada sebuah bahan magnetik. Sedangkan induksi

magnet adalah respon bahan ketika bahan tersebut terdapat medan magnet yan

ditimbulkan oleh arus listrik.

Hubungan induksi magnet dengan fluks magnetik adalah induksi magnet

meggambarkan kerapatan fluks magnetik tiap satuan luas dimana fluks magnetik

adalah jumlah garis medan yang melewati permukaan bahan, jadi induksi magnet

merupakan jumlah garis yang melewati medan per satuan luas.

20

DAFTAR PUSTAKA

[1]http://file.upi.edu/Direktori/DUALMODES/KONSEP_DASAR_FISIKA/BBM

_12__(Kemagnetan)_KD_Fisika.pdf. Diakses pada 31 Agustus 2013

[2] http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/26544/4/Chapter%20II.pdf.

Diakses pada 31 Agustus 2013

[3] Ichwan, H. 1989. Dasar-dasar Kemagnetan. Jakarta: Penerbit Erlangga

[4] Yosaphat, P. dkk. 2002. Konsep Dasar IPA 1. Jakarta: Pusat Penerbit

Universitas Terbuka

[5] Djumhana, Nana. 2013. Medan dan Listrik. Lampung : FKIP Univeristas

Lampung

[6] http://www.fali.unsri.ac.id/userfiles/MEDAN%20MAGNET_1(1).ppt. Diakses

pada 31 Agustus 2013

[7]Risdiana. 2013. Diktat Kuliah Bahan Magnet dan Superkonduktor. Bandung :

Fisika Universitas Padjadjaran

[8]yasmanrianto.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F24267%2F07

%2BMagnetisme%2B2.pdf. diakses pada 31 Agustus 2013

[9] http://www.scribd.com/doc/138321555/bab-20-induksi-elektromagnetik-pdf.

Diakses pada 31 Agsutus 2013

[10]http://blogs.phys.unpad.ac.id/saragi/files/2010/02/3.-Aplikasi-Bahan-

Magnet.pdf. Togar Saragi. Diakses pada 31 Agustus 2013

[11] Hasbullah. 2010. Motor Arus Searah. Bandung : Teknik Elektro Universitas

Pendidikan Indonesia

[12] G. Bangga, H.Nurhadi. 2010. Studi Karakteristik Levitasi Magnet Pada Dua

Rol Tembaga yang Berputar Dengan Model Kereta Maglev Sebagai

Pengembangan Industri Transportasi Masa Depan. Prosiding Seminar

Nasional Fisika II (2010). ISBN : 978-979-17494-1-1

[13] Kee-Bong Choi. 2003. Stabilization of One Degree-of-Freedom Control Type

Levitation Table with Permanent Magnet Repulsive Forces. Mechatronics,

13, 587–603