MEDAN MAGNET

Medan magnet adalah daerah/ruangan yang dipengaruhi oleh gaya magnet. Adanya medan magnet di dalam suatu ruang/daerah dapat ditunjukkan dengan mengamati pengaruh yang dapat ditimbulkan di ruang/daerah tersebut, di antaranya:

1. Bila di dalam ruang tersebut ditempatkan benda magnetik maka bendatersebut mengalami gaya.
2. Bila di ruang tersebut terdapat partikel bermuatan, maka partikel muatan tersebut mengalami gaya.

Kompetensi Dasar yang harus dimiliki pada materi ini; 3.3 Menganalisis medan magnetik, induksi magnetik, dan gaya magnetik pada berbagai   produk teknologi.  Sedangakan Target Kompetensi yang harus dicapai adalah;

1. Menganalisis medan magnetik pada berbagai produk teknologi
2. Menganalisis induksi magnetik pada berbagai produk teknologi
3. Menganalisis gaya magnetik pada berbagai produk teknologi

Untuk lebih memahami materi medan magnet, simak penjelasan  pada video berikut ini !

Aplikasi medan magnet dalam kehidupan nyata, diantaranya; dinamo starter, galvanometer dan maglev.

1. Dinamo Starter

Dinamo starter, merupakan salah satu komponen mesin kendaraan yang berfungsi untuk menghidupkan mesin. Dinamo starter mengubah energi listrik menjadi energi gerak, yang kemudian dipakai untuk memutar poros mesin (crankshaft).

Gambar 1. Dinamometer

Seperti kebanyakan komponen mesin lainnya, dinamo starter juga bisa rusak. Akibatnya, pengguna kendaraan tidak bisa menghidupkan mesin. Jika hal ini terjadi pada sepeda motor, masih ada solusi menghidupkan mesin dengan mengunakan engkol. Namun, untuk mobil, khususnya yang memakai transmisi manual, satu-satunya cara menghidupkan mesin tanpa dinamo starter adalah dengan mendorongnya.

2. Galvanometer

Gambar 2  Galvanometer

Galvanometer adalah komponen utama dalam kebanyakan alat ukur listrik seperti amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter. Galvanometer terdiri dari kumparan kawat yang dipasang sehingga bebas berputar pada poros yang berada di dalam medan magnet yang berasal dari magnet permanen.

Jika arus mengalir melalui loop kawat, yang biasanya berbentuk persegi panjang, medan magnet memberikan torsi pada loop. Torsi yang dialami kumparan sebanding dengan arus yang melewatinya dan jumlah lilitan kawat loop, yaitu 𝜏 = 𝑁𝐼𝐴𝐵 sin 𝜃. Torsi ini akan dilawan oleh torsi yang dihasilkan oleh pegas. Sehingga kumparan dan arum yang terpasang hanya akan berotasi sampai titik dimana torsi pegas mengimbangi torsi yang disebabkan oleh medan magnet. 

Penyimpangan jarum berbanding lurus dengan arus yang mengalir pada kumparan. Tetapi penyimpangan ini juga bergantung pada sudut  yang dibentuk oleh kumparan terhadap medan magnet B.

3. Maglev Train

Magnetically levitated train atau biasa disingkat dengan maglev train adalah jenis kereta api yang menggunakan kekuatan magnet untuk melayang di atas jalan penuntunnya. Karena kereta ini bergerak secara melayang beberapa sentimeter diatas jalan penuntunnya sehingga gaya gesek dapat dikurangi dan tidak membutuhkan roda. Kereta maglev juga memanfaatkan magnet sebagai pendorong. 

Besarnya gaya dorong dan kecilnya gaya gesek menyebabkan kereta ini mampu melaju dengan kecepatan sampai 600 km/jam, jauh lebih cepat dari kereta biasa. Perbedaan besar antara kereta maglev dan kereta konvensional adalah bahwa kereta maglev tidak memiliki mesin - setidaknya bukan jenis mesin yang digunakan untuk menarik kereta biasa di sepanjang

rel baja. 

Mesin untuk kereta maglev agak tidak mencolok dan tidak menggunakan bahan bakar fosil melainkan oleh medan magnet yang diciptakan oleh kumparan listrik di dinding jalur pemandu (guideway) dan trek bergabung untuk mendorong kereta.

Kereta Maglev

Prinsip kerja maglev menggunakan prinsip medan magnet. Ketika arus dikirim ke elektromagnet, medan magnet yang dihasilkan menciptakan magnet yang diinduksi dalam rel yang dipasang di jalur pemandu. Gaya tarik ke atas dari magnet yang diinduksi diimbangi oleh berat kereta, sehingga kereta bergerak tanpa menyentuh rel atau jalur pemandu.

Levitasi magnetik hanya mengangkat kereta dan tidak bergerak maju.  Selain elektromagnet levitasi, elektromagnet penggerak juga ditempatkan di sepanjang jalur pemandu. Setiap elektromagnet di kereta ditarik dan didorong ke depan oleh elektromagnet di jalur pemandu. Dengan menyesuaikan waktu, kecepatan kereta bisa disesuaikan. Membalik kutub di elektromagnet jalur pemandu berfungsi untuk mengerem kereta.

Demikian Materi medan magnet, selamat belajar !