Tentang Hukum Tangan Kanan

Hukum Tangan Kanan

Hukum tangan kanan untuk menjelas kan terbentuknya garis gaya elektromagnet pada sebuah gulungan atau coil dapat dilihat pada gambar 14. 

Dimana sebuah gulungan kawat coil dialiri arus listrik, maka arah arusnya ditunjukkan sesuai dengan empat jari tangan kanan, sedangkan kutub magnet yang dihasilkan ditunjukkan dengan ibu jari untuk arah kutub utara dan kutub selatan arah lainnya.

Untuk menguatkan medan magnet yang dihasilkan pada gulungan dipasangkan inti besi dari bahan ferromagnet, sehingga garis gaya elektromagnet menyatu. Aplikasinya dipakai pada coil kontaktor atau relay.

Elektromagnet pada Belitan Kawat

Elektromagnet pada Belitan Kawat

Jika sebuah kawat penghantar berbentuk bulat dialiri arus listrik I sesuai arah panah, maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet yang arahnya secara gabungan membentuk kutub utara dan kutub selatan. Makin besar arus listrik yang melewati kawat, maka akan semakin kuat medan elektromagnetik yang ditimbulkannya.


Jika beberapa belitan kawat digulungkan membentuk sebuah coil atau lilitan, dan kemudian dipotong secara melintang maka arah arus ada dua jenis. Kawat bagian atas bertanda silang (meninggalkan kita) dan kawat bagian bawah bertanda titik (menuju kita).

Pengetian Elektromagnet

Elektromagnet adalah prinsip pembangkitan magnet dengan menggunakan arus listrik. Aplikasi praktisnya kita temukan pada motor listrik, speaker, relay dsb. 

Sebatang kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan kita (tanda silang), maka disekeliling kawat timbul garis gaya magnet melingkar, lihat gambar 8. 

Sedangkan gambar visual garis gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik, seperti telah dijelaskan pada artikel sebelumnya “prinsip kemagnetan”.
Sebatang kawat pada posisi vertikal diberikan arus listrik DC searah panah, maka arus menuju keatas arah pandang (tanda titik). Garis gaya magnet yang membentuk selubung berlapis lapis terbentuk sepanjang kawat. 

Garis gaya magnet ini tidak tampak oleh mata kita, cara melihatnya dengan serbuk halus besi atau kompas yang didekatkan dengan kawat penghantar tsb. Kompas menunjukkan bahwa arah garis gaya sekitar kawat melingkar. 

Arah medan magnet disekitar penghantar sesuai arah putaran sekrup (James Clerk Maxwell, 1831-1879). arah arus kedepan (meninggalkan kita) maka arah medan magnet searah putaran sekrup kekanan. Sedangkan bila arah arus kebelakang (menuju kita) maka arah medan magnet adalah kekiri.



Aturan sekrup mirip dengan hukum tangan kanan yang menggenggam, dimana arah ibu jari menyatakan arah arus listrik mengalir pada kawat. Maka keempat arah jari menyatakan arah dari garis gaya elektromagnet yang ditimbulkan.

Arah aliran arus listrik DC pada kawat penghantar menentukan arah garis gaya elektromagnet. Arah arus listrik DC menuju kita (tanda titik pada penampang kawat), arah garis gaya elektromagnet melingkar berlawanan arah jarum jam. 

Ketika arah arus listrik DC meninggalkan kita (tanda silang penampang kawat), garis gaya elektromagnet yang ditimbulkan melingkar searah dengan jarum jam (sesuai dengan model mengencangkan sekrup). 

Makin besar intensitas arus yang mengalir semakin kuat medan elektro-magnet yang mengelilingi sepanjang kawat tersebut.



Teori Hukum Lentz

Hukum Lentz

Pada tahun 1835 seorang ilmuwan jenius yang dilahirkan di Estonia, Heinrich Lenz (1804-1865) menyatakan bahwa:

“arus induksi elektromagnetik dan gaya akan selalu berusaha untuk saling meniadakan (gaya aksi dan reaksi)” 

Sebagai contoh, jika suatu penghantar diberikan gaya untuk berputar dan memotong garis-garis gaya magnetik, maka pada penghantar tersebut akan timbul tegangan induksi (hukum faraday). Kemudian jika pada ujung-ujung penghantar tersebut saling dihubungkan maka akan mengalir arus induksi, dan arus induksi ini akan menghasilkan gaya pada penghantar tersebut (hukum ampere-biot-savart). 

Yang akan diungkapkan oleh Lenz adalah gaya yang dihasilkan tersebut berlawanan arah dengan arah gerakan penghantar tersebut, sehingga akan saling meniadakan.

Hukum Lenz inilah yang menjelaskan mengenai prinsip kerja dari mesin listrik dinamis (mesin listrik putar) yaitu generator dan motor.

Apabila arus mengalir akibat tegangan induksi, arus ini akan menimbulkan medan magnet terhadap konduktornya sedemikian rupa sehingga medan magnet konduktor ini akan bereaksi dengan medan magnet eksternal tadi, yang menghasilkan tegangan induksi yang melawan perubahan medan magnet eksternal tersebut.

Jika medan eksternal ini meningkat, medan magnet konduktor arus induksi tersebut akan berada dalam arah yang berlawanan. Jika medan eksternal ini menurun, medan magnet konduktornya akan berada dalam arah yang sama, dan dengan demikian akan mempertahankan medan eksternal tersebut.

Hukum Ampere-Biot-Savart

Hukum Ampere-Biot-Savart
3 orang ilmuwan jenius dari perancis, Andre Marie Ampere (1775-1863), Jean Baptista Biot (1774-1862) dan Victor Savart (1803-1862) menyatakan bahwa:

“Gaya akan dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar yang berada diantara medan magnetik” 
 
Hal ini juga merupakan kebalikan dari hukum faraday, dimana faraday memprediksikan bahwa tegangan induksi akan timbul pada penghantar yang bergerak dan memotong medan magnetik. Hukum ini diaplikasikan pada mesin-mesin listrik, dan gambar 2 akan menjelaskan mengenai fenomena tersebut.

Tentang Induksi Elektromagnet

Induksi Elektromagnet
Pada tahun 1831, Michael Faraday menemukan prinsip induksi electromagnet. Prinsip ini menyatakan bahwa :

Jika sepotong konduktor “memotong secara melintang” garis-garis gaya magnet, atau jika garis-garis gaya memotong secara melintang sepotong konduktor, maka ggl, atau tegangan, akan diinduksi pada ujung-ujung konduktor tersebut. (gambar bawah);
Dari gambar diatas, perhatikan magnet yang garis-garis gayanya hanya terkonsentrasi di antara kutub-kutubnya. Sepotong konduktor C yang dapat digeser-geser di antara kutub-kutub tersebut, dihubungkan dengan galvanometer G yang digunakan untuk menandakan adanya ggl :
          
Aplikasi yang sangat penting dari gerak relative antara konduktor dan medan magnet kita dapatkan dalam generator listrik. Nilai tegangan yang diinduksi tergantung dari banyaknya belitan dalam kumparan dan kecepatan konduktor memotong garis-garis gaya atau fluks bersangkutan. 

Konduktor atau fluksnya dapat kita gerakkan. Persamaan untuk menghitung nilai tegangan induksi ini ialah :
1.      Semakin banyak garis gaya memotong konduktornya, semakin tinggilah nilai tegangan induksinya;
2.      Semakin banyak belitan kumparannya, semakin tinggilah tegangan induksinya;
3.  Semakin cepat fluks memotong konduktor atau konduktor memotong fluksnya, semakin tinggilah tegangan induksinya karena lebih banyak garis gaya yang memotong konduktor dalam periode waktu yang diketahui.

Teori Kemagnetan dan Medan Magnet

Kemagnetan dan Medan Magnet

Sebagian besar peralatan listrik secara langsung atau tak-langsung tergantung pada kemagnetan. Magnetit (bijih besi) adalah bahan yang memperlihatkan fenomena kemagnetan dan disebut dengan magnet alami.

Setiap magnet memiliki dua titik yang disebut Kutub: utara dan selatan. Mirip dengan muatan listrik, kutub magnet yang sama akan tolak-menolak dan yang berlawanan akan tarik-menarik.

Magnet memberikan gaya pada bahan magnet seperti besi akibat medan magnetnya. Keberadaan gaya yang tak-kelihatan ini dapat ditunjukkan dengan menebarkan serbuk besi halus pada sekeping kaca atau selembar kertas diatas magnet batang (Gb bawah, A). 

Jika lembaran kertas itu diketuk perlahan, serbuk tadi akan mengatur kedudukannya sesuai dengan pola yang dibentuk oleh medan gaya di sekeliling magnet batang tersebut. 

Medan itu tampaknya tersusun atas garis-garis gaya yang keluar dari kutub utara, merambat melalui udara disekeliling magnetnya, dan terus menuju ke kutub selatan untuk membentuk gaya simpal tertutup. Medan ini ditunjukkan sebagai garis garis gaya (tanpa serbuk) seperti pada gambar dibawah, B.


Seluruh kelompok garis medan magnet ini, yang mengalir kea rah luar dari kutub utara magnet disebut dengan fluks magnet.

Simbol untuk fluks magnet ialah huruf Yunani, phi, (ф) . Satuan SI untuk densitas fluks magnet ialah weber per meter persegi (Wb/m2). Satu weber per meter persegi disebut juga satu tesla (T).

Persamaan untuk densitas fluks magnet ialah :

B = ф/ A

dimana A adalah luas dalam m2.

Arus listrik merupakan sumber lain untuk medan magnet, Arus yang mengalir melalui sepotong kawat akan menghasilkan cincin-cincin konsentris yang berupa garis-garis gaya magnet yang mengelilingi kawat tersebut. Kekuatan medan magnetnya sebanding (proporsional) dengan amplitude arusnya (gambar bawah)

Aturan tangan-kanan digunakan untuk menentukan hubungan antara aliran arus dalam konduktor dan arah garis-garis gaya magnet di sekeliling konduktor bersangkutan. Ibu jari menuju kearah aliran arus dan jari-jari lainnya menekuk kea rah garis-garis gayanya (gambar bawah). Aliran arus berasal dari sisi positif sumber tegangan, melalui kumparan, dan kembali ke terminal negative sumber tegangan tersebut.


Sebuah kumparan yang terbuat dari konduktor kawat terbentuk apabila terdapat lebih dari satu simpal. Untuk menentukan polaritas kumparan ini, gunakanlah aturan tangan-kanan dalam kedudukan lain (lihat gambar bawah). Jari-jari lainnya menekuk dalam arah aliran arus. Menambah inti besi di dalam kumparan akan meningkatkan densitas fluksnya. Polaritas intinya adalah polaritas kumparan tersebut.

            Hasil kali arus dan banyaknya belitan dalam kumparan yang dinyatakan dalam ampere-belitan, dikenal dengan gaya gerak magnet (ggm). Jika sebuah kumparan dengan jumlah ampere-belitan tertentu diperpanjang sampai dua kali panjangnya semula. Oleh sebab itu intensitas medan tergantung pada panjang kumparannya. Dinyatakan dalam bentuk persamaan : 

H=N.I/1

dimana H adalah intensitas medan magnet (At/m), NI adalah ampere-belitan dan l adalah panjang kumparan dalam m. H adalah intensitas di seluruh intinya dan l adalah panjang antara kutub inti besinya.

Materi, Makalah, Bahan, Magnet

Materi Magnet, Makalah Magnet, Bahan Bahan Magnet

Asal Usul Magnet, Bahan-bahan Magnet, Magnet dapat menarik benda lain, Jenis Magnet, Magnet tidak tetap, Magnet buatan ada 2 macam, Cara Membuat Magnet, Induksi magnet, Membuat Magnet dengan Cara Dialiri Arus Listrik 


Asal Usul 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.

Bahan-bahan Magnet
Berdasarkan memagnetannya, benda digolongkan menjadi:- Bahan magnetik (ferromagnetik), yaitu bahan yang dapat ditarik kuat oleh magnet. Contoh besi dan baja- Bahan non magnetik - paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik lemah oleh magnet. Contoh aluminium dan kayu - diamagnetik, yaitu bahan yang ditolak oleh magnet. Contoh emas


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.

Jenis Magnet
Magnet tetap Magnet tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik). 
Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:
 Magnet neodymium, merupakan magnet tetap yang paling kuat. Magnet neodymium (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo), merupakan sejenis magnettanah jarang, terbuat dari campuran logam neodymium,
 Magnet Samarium-Cobalt: salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka, merupakan magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan samarium dan kobalt.
 Ceramic Magnets
 Plastic Magnets
 Alnico Magnets

Magnet tidak tetap
Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.• Magnet buatan Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini. 
Bentuk magnet buatan antara lain:1. Magnet U2. Magnet ladam3. Magnet batang4. Magnet lingkaran5. Magnet jarum (kompas)

Magnet buatan ada 2 macam 
1. Magnet keras Magnet keras terbuat dari baja, Sulit dibuat namun sifat kemagnetannya kuat dan permanen Contoh :Kaset dan Kompas
2. Magnet Lunak Magnet lunak biasa terbuat dari besi lunak, mudah dibuat namun sifat kemagnetannya lemah dan sementara. Contoh: Bel listrik dan alat untuk mengangkat besi
Cara Membuat Magnet
Digosok dengan magnet lain secara searah. Besi atau baja akan menjadi magnet jika arah menggosoknya teratur dalam satu arah, misalnya berlawanan arah dengan gerakan jarum jam. Setelah menjadi magnet, pada baja terbentuk kutub-kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet penggosoknya.

Induksi magnet
Pembuatan magnet secara induksi pada dasarnya memengaruhi bahan ferromagnetik dengan suatu magnet. Jika sebatang besi didekatkan (tidak sampai menyentuh) pada magnet yang kuat. batang besi tersebut akan menjadi magnet. Pembuatan magnet seperti ini disebut pembuatan magnet dengan cara induksi.

Membuat Magnet dengan Cara Dialiri Arus Listrik 
Untuk membuat magnet yang memanfaatkan arus listrik. Diperlukan sumber tegangan DC (baterai atau aki), kabel, dan batang besi atau baja. Jika sebatang baja atau besi dililit kawat yang dialiri arus listrik searah, baja atau besi tersebut akan menjadi magnet. Magnet yang dibuat dengan cara seperti itu disebut elektromagnet atau magnet listrik.

Berkaitan dengan pola garis gaya magnet dapat dinyatakan sebagai berikut
• Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.
• Garis-garis gaya magnet didefinisikan keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
• Medan magnet kuat ditunjukkan oleh raris- garis gaya rapat dan medan magnet lemah ditunjukkan oleh garis-garis gara renggang.

Bahan yang biasa dijadikan magnet adalah:
besi dan baja. Besi lebih mudah untukdijadikan magnet daripada baja. Tapi sifatkemagnetan besi lebih mudah hilangdaripada baja. Oleh sebab itu, besi lebihsering digunakan untuk membuatelektromagnet.

Teori Magnet
Bila kita memilikimagnet yang besar, kemudian kitapotong menjadidua, apakahpotongannya jugamerupakan magnet?Bagaimana kalau kitapotong terus hinggatidak dapat dipotongkembali?Apakah masih magnet?

Sebuah kapur jika dibagi menjadi bagian-bagian yang sangat kecil. setiap bagian itumasih mempunyai sifat kapur. Demikian pula magnet, jika dibagi-bagi, setiap bagianmagnet masih mempunyai dua jenis kutubmagnet, yaitu kutub utara magnet (U) dankutub selatan magnet (S). Berdasarkan kenyataan itu, dikembangkanlah teori magnet yang disebut teori magnet elementer.
• Pada sebuah magnet, magnet-magnet elementernya tersusun rapi dan searah. Sehingga menimbulkan kutub- kutub magnet
• Pada besi bukan magnet, magnet-magnet elementernya tersusun dengan arah yang berlainan. Sehingga tidak menimbulkan kutub magnet.

Kemagnetan Bumi 
Jika magnet batang dapat bergerak bebas, magnet tersebut cenderung menunjukkan arah utara-selatan. Ujung magnet yang menunjuk ke arah utara disebut kutub utara magnet (U) dan ujung magnet yang menunjuk ke arah selatan disebut kutub selatan magnet (S). Hal itu menunjukkan bahwa ada medan magnet luar yang mempengaruhi jarum kompas. Medan magnet luar tersebut tidak lain adalah medan magnet yang berasal dari bumi.

Dengan demikian, dapat disimpulkanbahwa bumi mempunyai sifat magnetdengan kutub utara bumi merupakankutub selatan magnet dan kutub selatanbumi merupakan kutub utara magnet.Karena bentuk bumi bulat, sumbu bumidapat kita anggap sebagai magnet batangyang besar.

Kenyataannya, arah yang ditunjuk oleh jarum kompas tidaktepat arah utara-selatan. Akan tetapi, jarum kompas tersebutagak menyimpang dari arah utara-selatan. Sudut yangdibentuk oleh kutub utara magnet jarum kompas denganarah utara bumi disebut deklinasi.Selain membentuk sudut dengan arah utara-selatan bumi,jarum kompas juga membentuk sudut dengan garishorizontal. Artinya, jarum kompas tidak sejajar denganbidang datar di bawahnya. Hal ini menunjukkan bahwa garis-garis gaya magnet bumi tidak sejajar dengan permukaanbumi. Sudut kemiringan yang dibentuk oleh jarum kompasterhadap garis horizontal disebut inklinasi. Besar inklinasi disetiap tempat tidak sama.

Cara Menghilangkan Sifat Magnet 
Cara menghilangkan sifat kemagnetan antara lain:• Dibakar.• Dibanting-banting.• Dipukul-pukul.• Magnet diletakkan pada solenoida(kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC). Dengan melakukan hal-hal tersebut maka, letak magnet elementer yang awalnya teratur akan menjadi acak
Aplikasi Magnet• Magnet pertama kali digunakan untuk kompas oleh bangsa Cina
Aplikasi bahan magnet ini sangat besar peranannya dalamdunia industri, hampir semua barang-barang elektronikmenggunakan bahan magnet. Pengeras suara, merupakan piranti yang menukar tenaga eletrik (isyarat) dengan tenaga mekanikal (bunyi).
Motor elektrik dan generator: Motor eletrik bergantung kepada gabungan eletromagnet dan magnet kekal, menukar tenaga eletrik dengan tenaga mekanikal. Sebaliknya generator menukar tenaga mekanikal dengan tenaga eletrik.
Dalam bidang kesehatan, magnet digunakan pada alat MRI (Magnetic Resonance Imaging). Suatu alat yang menggunakan daya magnet yang kuat mengelilingi anggota badan. Merupakan suatu teknik yang digunakan untuk menghasilkan gambar organ dalam pada organisme hidup dan juga untuk menemukan jumlah kandungan air dalam struktur geologi.
• Untuk perangkat elektronika seperti bel listrik, telepon, dan mikrofon. Selain itu bahan magnet juga banyak digunakan untuk spindle motor (CD-ROM), steper motor ( VCR, Printer) dan jenis brush motor ( automotive, small appliance).

AYO BERAMAL GABUNG FOLLOWER

Popular Posts