Belajar IPA #dirumahaja: Bab. 6 Kemagnetan dan Pemanfaatannya (Materi 1 : Konsep Dasar Magnet)

Kompetensi Dasar :

Pengetahuan

3.6. Menerapkan konsep kemagnetan, induksi elektromagnetik, dan pemanfaatan medan magnet dalam kehidupan sehari - hari.

Keterampilan

4.6. Membuat rancangan karya sederhana yang memanfaatkan prinsip elektromagnet dan/ atau induksi elektromagnetik.

Tujuan Pembelajaran :

Setelah mengikuti proses pembelajaran daring, peserta didik dapat :

1. Mengidentifikasi sifat-sifat magnet dengan benar.

2. Mengklasifikasikan jenis magnet berdasarkan sifat magnet bahan dengan benar.

3. Menjelaskan cara membuat magnet dengan benar.

4. Menjelaskan cara menghilangkan sifat magnet dengan benar.

5. Membedakan sudut deklinasi dan inklinasi dengan benar.

Assalamualaikum Wr. Wb

Anak-anak, sebelum kita belajar IPA hari ini, jangan lupa untuk berdoa terlebih dahulu. Dengan doa dan upaya kalian yang sungguh-sungguh, Pak Arief yakin kalian akan mampu menguasai materi hari ini. Berikut Peta Konsep materi yang akan kita pelajari.

PETA KONSEP

APERSEPSI

Sebelum melanjutkan membaca ringkasan materi, silakan disimak dulu video berikut ini untuk memberikan gambaran mengenai materi yang akan kita pelajari.

RINGKASAN MATERI

A. Pengertian Magnet

Magnet adalah benda yang dapat menarik benda lain di sekitarnya dari bahan-bahan tertentu.
Magnet terbuat dari logam seperti besi, baja dan nikel atau campuran ketiganya.
Sifat-Sifat Magnet

Memiliki gaya tarik. Gaya tarik magnet disebut juga gaya magnet.
Gaya tarik paling besar berada di daerah kutub magnet (kutub utara dan selatan).
Magnet mempunyai dua kutub, yakni kutub utara dan kutub selatan. Apabila kutub magnet yang sejenis didekatkan satu sama lain, kedua kutub akan saling tolak menolak. Sebaliknya, kutub yang berlainan akan saling tarik-menarik.
Magnet apabila dipotong akan membentuk magnet baru (dengan kutub utara dan selatan).
Magnet hanya menarik benda tertentu yang ada di sekitarnya. Tidak semua jenis benda bisa ditarik oleh magnet meskipun berada dalam jangkauannya.
Gaya magnet dapat menembus benda.
Medan magnet akan membentuk gaya magnet. Medan magnet akan semakin rapat jika didekatkan dengan magnet.
Sifat kemagnetan dapat melemah atau hilang karena hal tertentu, seperti sering jatuh, terbakar, atau lainnya.

Bentuk magnet bermacam-macam sehingga penamaanya sesuai dengan bentuknya.

Magnet batang, bentuknya menyerupai batang atau balok atau kubus.
Magnet silinder, menyerupai tabung panjang.
Magnet jarum, menyerupai jarum kompas dengan kedua ujung atau kutub magnet yang runcing.
Magnet U (magnet ladam), berbentuk seperti tapal kuda atau serupa dengan huruf U.
Magnet cincin, magnet ini memiliki bentuk bulat menyerupai cincin.
Magnet keping, magnet ini memiliki bentuk menyerupai kepingan logam.

Magnet digunakan untuk keperluan manusia. Misalnya kompas, untuk mengetahui arah utara dan selatan bumi. Atau mengetahui keberadaan kutub utara dan selatan magnet bumi. Selain itu magnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya: speaker, telepon, televisi, bel dan lain sebagainya.

B. Sifat Magnet Bahan

Ada 3 sifat magnet bahan berdasarkan interaksi bahan tersebut terhadap magnet, yaitu:

1. Feromagnetik

Feromagnetik adalah bahan atau benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet.
Contohnya : besi, baja, kobalt, dan nikel atau campurannya.

2. Paramagnetik

Paramagnetik adalah benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet.
Contohnya aluminium, platina, magnesium, dan lithium.

3. Diamagnetik

Diamagnetik adalah benda-benda yang tidak dapat ditarik (ditolak) oleh magnet.
Misalnya: perak, emas, tembaga, seng, garam dapur dan bismut.

C. Teori Magnet Elementer

Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet. Benda itu ada yang mudah dan ada yang sulit dijadikan magnet.

Baja sulit untuk dibuat magnet, tetapi setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh karena itu, baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen).

Besi mudah untuk dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya mudah hilang. Oleh karena itu, besi digunakan untuk membuat magnet sementara (remanen) .

Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.

Susunan magnet elementer besi sebelum menjadi magnet

Susunan magnet elementer besi setelah menjadi magnet

Suatu benda akan bersifat magnet jika magnet-magnet elementernya searah dan beraturan atau tersusun rapi dan akan menimbulkan kutub-kutub magnet.

Sebaliknya, sifat kemagnetannya akan hilang jika susunan magnet elementernya tidak teratur.

Benda yang bukan magnet, susunan magnet-magnet elementernya tidak teratur dan acak sehingga tidak menimbulkan kutub magnet.

D. Cara Membuat Magnet

Magnet tidak hanya dapat ditemukan di alam sebagai magnet alami, tetapi ada juga benda yang dapat dibuat menjadi bersifat magnet. Berikut ini beberapa cara untuk membuat magnet:

1. Menggosok

Besi dapat dijadikan magnet dengan cara menggosok.
Besi digosok dengan arah yang tetap, agar magnet elementer dapat diatur untuk menuju ke satu arah saja.
Perhatikan gambar berikut!

Ujung kutub selatan magnet yang digosokkan dari ujung besi Q ke P akan mengubah besi menjadi magnet dengan kutub selatan pada ujung Q dan kutub utara pada ujung P.
Jadi, ujung batang besi yang pertama kali digosok akan memiliki kutub yang sama dengan kutub magnet yang menggosoknya.

2. Induksi

Cara yang dilakukan dengan mendekatkan bahan magnet dengan sebuah magnet.

Baja dan besi dapat dijadikan magnet dengan cara menginduksi atau mendekatkannya dengan magnet selama beberapa waktu.

Perhatikan gambar berikut!

Sifat magnet menunjukkan bahwa magnet akan tarik menarik jika kutub yang berbeda didekatkan, dan tolak-menolak jika kutub yang sama, sehingga ujung B akan menjadi kutub utara dan ujung A akan menjadi kutub selatan.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa ujung besi atau baja yang berdekatan dengan kutub magnet batang akan memiliki kutub yang berlawanan dengan kutub magnet penginduksinya.

3. Elektromagnet

Cara membuat magnet melalui elektromagnet dilakukan dengan mengaliri kawat yang dililitkan pada bahan ferromagnetik dengan arus listrik DC/searah.
Cara yang dilakukan dapat dilihat pada gambar di bawah.
Magnet yang dibuat dengan cara demikian disebut elektromagnet. Dipilihnya arus DC karena dapat menyamakan arah magnet elementer pada besi atau baja.
Arus listrik mengalir dari kutub positif (+) ke kutub negatif ( – ).
Untuk menentukan letak kutub Utara dan kutub Selatan yang terbentuk dapat menggunakan kaidah tangan kanan.
Kaidah tangan kanan :

Ibu jari menunjukkan arah utara.
Empat jari lainnya menunjukkan arah arus listrik.

Posisikan tangan dengan ketentuan seperti terlihat pada gambar di bawah.

E. Cara Menghilangkan Sifat Magnet

Sifat kemagnetan bahan dapat dihilangkan dengan cara memukul-mukul, memanaskan, dan meliliti magnet dengan arus bolak balik atau AC.
Pada prinsipnya, sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara mengacak arah magnet elementer.
Menghilangkan Sifat Magnet dengan cara : (a) Memukul; (b) Memanaskan; dan (c) Meliliti Magnet dengan Arus AC

F. Kemagnetan Bumi

1. Bumi sebagai Magnet

Sebuah magnet yang bebas bergerak ternyata selalu menempatkan dirinya menurut arah utara-selatan. Hal ini menunjukkan bahwa di permukaan bumi terdapat medan magnet dan gaya yang mempengaruhi kutub-kutub magnet tersebut.

Bumi ibaratnya sepeti magnet raksasa yang memiliki dua kutub magnet, yaitu kutub utara dan selatan. Sebagai kutub bumi yang berlawanan dan tarik menarik satu sama lainnya, maka garis gaya magnet akan selalu bergerak dari kutub utara ke selatan.

Kutub utara magnet selalu menghadap ke arah utara. Hal ini dapat dijelaskan dengan beranggapan bahwa:

Di kutub utara bumi terdapat suatu kutub selatan magnet
Di kutub selatan bumi terdapat suatu kutub utara magnet
Bumi sebagai sebuah magnet besar dengan kutub selatan terletak di dekat kutub utara dan kutub utara terletak di dekat kutub selatan bumi.

2. Sudut Deklinasi dan Inklinasi

Magnet di dalam kompas pada umumnya tidak dapat menunjukkan utara–selatan tetapi agak menyimpang. Sebab letak kutub-kutub magnet bumi tidak tepat pada kutub-kutub bumi.
Oleh karena itu, garis-garis gaya magnet bumi tidak berimpit arahnya dengan arah utara-selatan. Sudut penyimpangan dari arah utara–selatan yang sebenarnya ini disebut sudut deklinasi.
Besarnya deklinasi ini dinyatakan dengan sudut antara arah utara sebenarnya dengan arah utara yang ditunjukkan oleh magnet.

Sudut yang dibentuk oleh magnet dengan garis mendatar disebut sudut inklinasi. Adanya inklinasi ini disebabkan garis-garis gaya magnet bumi, ternyata tidak sejajar dengan permukaan bumi.
Oleh karena itu sebuah magnet jarum yang dapat berputar pada sumbu mendatar biasanya tidak menempatkan diri pada kedudukan mendatar, tetapi miring.