Transien Acdan DC

BAB I

Pendahuluan

1.      Latar belakang masalah

Listrik yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari, berdasarkan kebergantungannya terhadap waktu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu listrik AC dan listrik DC. Listrik AC (Alternating Current) memiliki tegangan maupun kuat arus yang merupakan fungsi periodik terhadap waktu, sedangkan listrik DC (dalam hal ini adalah DC halus) tidak merupakan fungsi waktu. Besarnya amplitudo/beda potensial listrik DC merupakan bilangan yang konstan sepanjang waktu apabila komponen rangkaian tidak berubah nilai.

Rangkaian listrik (electrical transient) adalah suatu manifestasi keluaran dari keadaan perubahan mendadak di dalam rangkaian lsitrik pada saat suatu saklar (switch) membuka, menutup, atau timbulnya gangguan/ kesalahan (fault) pada system tersebut. Waktu transien umumnya sangat singkat dibandingkan dengan waktu keadaan tunak (steady state).

2.      Tujuan dan manfaat

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mendalami konsep-konsep dasar elektronika tentang transien DC dan AC. Dan untuk memahami materi yang sedang didiskusikan tentang Transien DC dan AC.

Manfaat penulisan makalah ini adalah mendapatkan ilmu dan pemahaman tentang transien DC dan AC. Manfaat bagi pembaca adalah semoga mendapatkan pengetahuan yang baru dan dapat ditindak lanjuti.

3.      Perumusan masalah

1.      Apa yang dimaksud transien DC dan AC?

2.      Sumber terhubung transien DC dan AC?

3.      Sumber terlepas transien DC dan AC?

BAB II

Pembahasan

Transien DC dan Transien AC

Rangkaian listrik (electrical transient) adalah suatu manifestasi keluaran dari keadaan perubahan mendadak di dalam rangkaian lsitrik pada saat suatu saklar (switch) membuka, menutup, atau timbulnya gangguan/ kesalahan (fault) pada system tersebut. Waktu transien umumnya sangat singkat dibandingkan dengan waktu keadaan tunak (steady state).

Walaupun demikian, masa transien menjadi sangat penting dalam sistem karena pada masa tersebut suatu perubahan mendadak akan termanifestasikan baik dalam bentuk arus maupun tegangan yang kadangkala dalam hal ekstrim akan mengakibatkan kerusakan fatal pada system seperti memacetkan mesin, memutuskan hubungan listrik, mengganggu/menggagalkan sistem komunikasi, dan lain-lain.

Transien dalam sistem listrik mekanis dapat dinyatakan oleh 3 jenis elemen rangkaian listrik berupa resistansi, induktansi, dan kapasitansi. Ketiga jenis elemen listrik yaitu resistor, induktor, dan kapasitor dapat mengeluarkan energi alam dalam jumlah terbatas, seperti misalnya resistor hanya mampu mendisipasi energi lsitrik dalam bentuk panas I²R. Sedangkan induktor dan kapasitor mampu menyimpan masing-masing energi magnetik (1/2)Li² dan energi elektris (1/2)CV².

Dalam keadaan tunak (steady state), energi yang tersimpan pada induktor dan kapasitor adalah konstan (untuk sumber konstan) dan sesuai dengan perubahan arus dan tegangan bentuk gelombang sumber bolakbalik (untuk sumber bolak-balik).

Begitu terdapat sedikit perubahan/ gangguan terhadap rangkaian listriknya akan terjadi redistribusi energi yang akan memunculkan kondisi baru, dimana redistribusi energi tersebut tidak dapat terjadi dalam waktu yang sangat cepat tetapi dalam waktu yang yang terbatas pula.

Dan selama interval waktu dalam proses transien akan berlaku prinsip bahwa jumlah energi yang terkonservasi (yang disupply) sama dengan energi tersimpan ditambah dengan energi terdisipasi.

A.    Transien DC (Direct Current)

Transien DC adalah kondisi perubahan beban peralihan dari sejenis arus yang selalu mempunyai arah arus yang sama melalui rangkaian listrik, itu adalah keadaan dimana sumber listrik dalam rangkaian itu mempunyai kutub yang tak berubah yaitu menghasilkan voltase searah (DC).

Tegangan DC (Direct Current) adalah tegangan yang memiliki besar tetap (tidak berubah) secara periodik. Contoh tegangan keluaran dari adaptor, tegangan keluaran dari Power Supply komputer dll. Oleh karena itu orang yang kesetrum tegangan DC rasanya seperti dicubit tanpa merasakan getaran.

Gambar tegangan DC ideal/sempurna

1.      Sumber terhubung

Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, listrik arus searah (DC) dapat dihasilkan dengan cara merubah Arus bolak-balik (AC) menjadi Arus Searah (DC) dengan menggunakan suatu alat yang disebut Power Supply atau Adaptor.

Ø  Elemen Elektrokimia

Elemen elektrokimia adalah sumber listrik arus searah dari proses kimiawi. Dalam elemen ini terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik. Elemen elektrokimia dapat dibedakan berdasarkan lama pemakaiannya sebagai berikut.

1) Elemen Primer

Elemen primer adalah sumber listrik arus searah yang memerlukan penggantian bahan setelah dipakai. Contoh elemen primer sebagai berikut:

a) Elemen Volta

Elemen volta adalah sejenis baterai kuno yang diciptakan oleh Alesandro Volta.. Elemen volta masih diterapkan sampai saat ini. Meskipun bentuknya sudah dimodifikasi. Elemen volta terdiri atas 2 elektroda dari logam yang berbeda yang dicelupkan pada cairan asam atau larutan garam. Pada zaman dahulu, cairan asam atau garam tersebut berupa kain yang dicelup dalam larutan garam/asam.

b) Elemen Daniell

Penemu elemen daniel adalah John Frederic Daniell. Elemen Daniell adalah elemen yang gaya gerak listriknya agak lama karena adanya depolarisator. Depolarisator adalah zat yang dapat menghambat terjadinya polarisasi gas hidrogen. Depolarisator pada elemen ini adalah larutan tembaga (sulfat).

c) Elemen Leclanche

Jenis elemen leclanche ada dua macam, yaitu elemen kering dan basah, terdiri atas dua bejana kaca yang berisi:

-       batang karbon sebagai kutub positif (anoda)

-       batang seng sebagai kutub negatif (katoda)

-       Batu kawi sebagai depolarisator

-       larutan amonium klorida sebagai elektrolit

d) Elemen Kering

Elemen kering adalah sumber arus listrik yang dibuat dari bahan-bahan kering yang tidak dapat diisi kembali (sekali pakai). Elemen ini termasuk elemen primer. Contoh elemen kering antara lain, batu baterai dan baterai perak oksida (baterai untuk jam tangan). Bahan untuk kutub positif digunakan batang karbon, dan untuk kutub negatif  digunakan lempeng seng.

2) Elemen Sekunder

Elemen sekunder adalah sumber arus listrik yang tidak memerlukan penggantian bahan pereaksi (elemen) setelah sumber arus habis digunakan. Sumber ini dapat digunakan kembali setelah diberikan kembali energi (diisi atau disetrum).

Contoh dari elemen sekunder yaitu akumulator (aki). Akumulator adalah termasuk sumber listrik yang dapat menghasilkan Tegangan Listrik Arus Searah (DC). Prinsip kerja dari aumulator adalah berdasarkan proses kimia.

Secara sederhana, prinsip kerja akumulator dapat dijelaskan sebagai berikut.

a) Pemakaian

Pada saat akumulator dipakai, terjadi pelepasan energi dari akumulator menuju lampu. Dalam peristiwa ini, arus listrik mengalir dari kutub positif ke pelat kutub negatif. Setelah akumulator dipakai beberapa saat, pelat kutub negatif dan positif akan dilapisi oleh sulfat. Hal ini menyebabkan beda potensial kedua kutub menjadi sama dan kedua kutub menjadi netral.

b) Pengisian

Setelah kedua kutub netral dan arus tidak mengalir, kita harus menyetrum aki agar dapat digunakan kembali. Pada saat aki diestrum, arah arus berlawanan dengan pada saat digunakan,yaitu dari kutub negatif ke positif. Contoh lainnya seperti batu baterai yang digunakan pada telepon genggam (Hp), laptop, kamera, lampu emergensi dll.

Ø  Generator Arus Searah

Generator arus searah adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi gerak (mekanis) menjadi energi listrik dengan arus searah. Generator DC dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasinya terhadap jangkar (anker), jenis generator DC yaitu:
1). Generator penguat terpisah
2). Generator shunt
3). Generator kompon

Generator DC terdiri dua bagian, yang pertama stator, yaitu bagian mesin DC yang diam, dan yang kedua, bagian rotor, yaitu bagian mesin DC yang berputar. Bagian stator terdiri dari: rangka motor, belitan stator, sikat arang, bearing dan terminal box.

Sedangkan bagian rotor terdiri dari: komutator, belitan rotor, kipas rotor dan poros rotor.

Prinsip kerja generator ini adalah induksi elektromagnetik (perubahan medan magnet yang terjadi pada kumparan kawat sehingga terjadi arus listrik).

Pembangkitan tegangan induksi oleh sebuah generator diperoleh melalui dua cara:
• dengan menggunakan cincin-seret, menghasilkan tegangan induksi bolak-balik.
• dengan menggunakan komutator, menghasilkan tegangan DC.

Ø  Termoelemen

Termoelemen adalah sumber arus listrik searah dari proses yang terjadi karena adanya perbedaan suhu. Termoelemen mengubah energi panas menjadi energi listrik. Peristiwa ini dikemukakan oleh Thomas John Seebach pada tahun 1826.

Arus yang ditimbulkan dari kejadian ini disebut termoelemen. Semakin besar perbedaan suhu antara A dan B, semakin besar arus yang mengalir. Tetapi, karena arus yang dihasilkan relatif kecil, termoelemen belum dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Ø  Sel Surya (Solar Cell)

Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar dioda p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics.

Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Prinsip kerjanya sebagai berikut.

Jika pelat foil alumunium terkena cahaya matahari, maka pelat alumunium akan panas dan diteruskan ke pelat silikon. Silikon bersifat semikonduktor, sehingga pada suhu yang tinggi, elektron-elektron akan terlepas dan menempel pada foil alumunium dan muatan-muatan positifnya menempel pada foil besi. Jika kedua foil dihubungkan melalui rangkaian luar, maka akan menimbulkan aliran elektron. Ini karena pada kedua foil tersebut, terdapat perbedaan potensial. Potensial yang dibangkitkan oleh sel surya sangat kecil sehingga membutuhkan banyak sekali sel Sel surya juga terlalu mahal sehingga penggunaannya sangat terbatas pada alat-alat tertentu saja.

Besar arusnya pun sangat bergantung pada intensitas cahaya yang menembus pelat, jumlah sel yang ada, dan luas penampang yang terkena cahaya. Contoh barang yang telah menggunakan tenaga surya yaitu, mobil listrik tenaga surya dan sumber energi pada satelit.

2.      Sumber terputus

Ø  Putusnya electron pada konduktor

Ø  Terputusnya loop dari bahan konduktor

Ø  Tidak adanya energy yang mendorong listrik statis yang mengalir di konduktor

Ø  Rangkaian berisi sumber tegangan putus, maka tegangan penuh akan berada pada titik yang putus tersebut.

B.     Transien AC (Alternating Current)

Transien AC adalah kondisi perubahan beban peralihan dari sejenis arus yang mempunyai arah bolak-balik karena sumber arus listrik menghasilkan voltase bolak-balik karena sumber arus listrik menghasilkan voltase bolak-balik (voltase alternating).

Tegangan AC (Alternating Current) adalah tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Tegangan AC dapat dilihat dengan menggunakan CRO (Cathode Ray Oscilloscope). Contoh : tegangan PLN memiliki besar 220 VAC dengan periode ayunan  50-60 kali per detik atau biasa dalam bahasa teknik dituliskan dengan istilah frekuensi = 50-60Hz. Oleh karena itu orang yang kesetrum tegangan AC rasanya seperti bergetar dan bergoyang inul.

Gambar tegangan AC ideal/sempurna tanpa cacat

1.      Sumber terhubung

Sumber arus listrik AC kependekan dari Alternating Current, dikenal dengan arus bolak-balik karena merupakan sumber arus yang dihasilkan oleh generator dan PLN. Arus AC ini dikatakan bolak-balik karena arus yang mengalir tidak tetap yaitu dari positif ke negatif dan dari negatif ke positif. Frekuensi arus listrik yang bersumber dari PLN ditetapkan sebesar 50 Hz.

Ø  Dinamo arus AC

Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stator.

Pada dinamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua cincin). Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda. Tenaga yang digunakan untuk memutar rotor adalah roda sepeda. Jika roda berputar,kumparan atau magnet ikut berputar. Akibatnya, timbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan dan arus listrik mengalir. Makin cepat gerakan roda sepeda, makin cepat magnet atau kumparan berputar. Makin besar pula GGL induksi  dan arus listrik yang dihasilkan. Jika dihubungkan dengan lampu, nyala lampu makin terang. GGL induksi pada dinamo dapat diperbesar dengan cara putaran roda dipercepat, menggunakan magnet yang kuat (besar), jumlah lilitan diperbanyak, dan menggunakan inti besi lunak di dalam kumparan.

Dinamo adalah mesin listrik atau pembangkit tenaga listrik. Alat untuk mengubah energy kinetic menjadi tenaga listrik. Jika dynamo itu menghasilkan arus bolak-balik (AC), maka sering disebut alternator.
Dalam dynamo, kumparan berada dalam ruangan bermedan magnet homogeny. Jika kumparan berputar, maka fluks magnet yang menembus kumparan itu selalu berubah-ubah setiap waktu. Menurut Faraday hal ini mengakibatkan timbulnya arus listrik yang disebut arus imbas (arus induksi) berupa arus bolak-balik (AC). Jika dilihat dengan osiloskop, grafik arus listrik ini berupa fungsi sinusoida.
Dynamo yang menghasilkan arus listrik searah (DC) mempunyai prinsip sama, hanya pada dynamo ini menggunakan cincin belah atau komutator sebagai penyearah. Dengan demikian, pada saat kumparan berputar, selalu menghasilkan arus imbas yang arahnya selalu tetap setiap selang putaran 180° (p) sedangkan grafik arus listrik terhadap waktu berupa parabola yang selalu positif. 

Ø  Generator

Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa  arus  bolak-balik.  Ciri  generator  AC  menggunakan  cincin ganda.

Generator  AC  dapat  diubah  menjadi  generator  DC  dengan  cara mengganti cincin ganda dengan sebuah komutator. Sebuah  generator  AC  kumparan  berputar   di  antara  kutub- kutub  yang  tak  sejenis  dari  dua  magnet  yang  saling  berhadapan. Kedua  kutub  magnet  akan  menimbulkan  medan  magnet.  Kedua ujung  kumparan  dihubungkan  dengan  sikat  karbon  yang  terdapat pada  setiap  cincin.  Kumparan  merupakan  bagian  generator  yang berputar  (bergerak) disebut  rotor. Magnet  tetap merupakan bagian generator   yang   tidak   bergerak   disebut   stator.  

2.      Sumber terlepas

Ø  Generator arus AC

Generator arus bolak-balik berfungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik.

Generator  Arus Bolak-balik sering disebut juga seabagai Alternator.

Generator arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis :

    a. Generator arus bolak-balik 1 fasa

    b. Generator arus bolak-balik 3 fasa

Konstruksi generator AC

    – Stator, yakni bagian diam yang mengeluarkan tegangan bolak balik.

    – Rotor, yakni bagian bergerak yang menghasilkan medan magnit yang menginduksikan ke stator.

Ø  Dinamo arus AC

Alat pembangkit listrik arus bolak balik yang paling sederhana adalah dinamo sepeda.Dinamo sepeda ada yang menerapkan magnet sebagai stator (bagian yang diam) dan kumparan sebagai rotor (bagian yang berputar), tetapi pada umumnya menggunakan magnet sebagai rotor.Magnet berputar dekat kumparan yang berinti besi sebagai stator. Akibat perputaran magnet, garis gaya magnet yang memotong kumparan berubah-ubah akibatnya timbul GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. Arus induksi akan mengalir sehingga lampu menyala, semakin cepat perputaran roda sepeda semakin terang nyala lampu.  

Ø  Power supply

Power supply atau catu daya adalah sebuah perangkat atau system yang memasok listrik atau energy ke output yang dihubungkan pada beban atau kelompok beban.              Sumber listrik AC dibutuhkan untuk menyalakan peralatan utama, tapi hampir semua sirkuit elektronik memerlukan pasokan DC stabil. Sebuah rangkaian penyearah sederhana yang dijelaskan di sini mengubah masukan dari sumber AC menjadi tegangan DC.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Transien merupakan sumber tegangan atau sumber arus mempunyai nilai yang merupakan fungsi dari atau berubah terhadap waktu.

Transien DC merupakan sumber tegangan maupun sumber arus yang digunakan mempunyai nilai yang tetap (konstan).Transien DC berguna untuk mengetahui titik operasi rangkaian dalam keadaan tanpa sinyal. Dan dengan berkembangnya tekhnologi saat ini, transien DC dapat dihasilkan dari merubah transien AC menjadi transien DC dengan menggunakan alat yang disebut dengan adaptor.

Transien AC merupakan tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Tegangan AC dapat dilihat dengan menggunakan CRO (Cathode Ray Oscilloscope). Arus AC ini dikatakan bolak-balik karena arus yang mengalir tidak tetap yaitu dari positif ke negatif dan dari negatif ke positif.

DAFTAR PUSTAKA

http://syifa249e.wordpress.com/tugas-tugas/data-data-ipa/fisika/sumber-listrik-arus-searah/

http://stellarclyne.wordpress.com/2010/08/22/hello-world/

http://kuthow.pun.bz/teknik-dan-konsep-dasar-elektronika-arus.xhtml

http://untunge.blogsspot.com/2009/04/sumber-listrik-dc-dan-ac.html

http://www.crayonpedia.org/mw/SUMBER_ARUS_LISTRIK.Sukis_Wariyono

http://temonsoejadi.wordpress.com/2012/05/10/induksi-elektromagnetik-dan-penerapanya/

http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2109882-pengertian-dinamo/#ixzz26sx7gHXC

S.Franco, Electric Curcuits Fundamentals ( Dasar-dasar Rangkaian-rangkaian Listrik), Fort worth: Saunders College, 1995.

Ruslani,dkk, Dasar-dasar Elektronika 3, Sulita: Bandung.

kemagnetan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

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.

Teori tentang magnet tidak terlepas dari penjelasan tentang listrik. Bahkan kemagnetan adalah merupakan gejala yang dihasilkan oleh perilaku listrik. Setiap atom terdapat elektron-elektron yang yang selalu bergerak mengelilingi inti (proton dan neutron). Gerakan elektron inilah yang menghasilkan gaya-gaya magnet. Gaya magnet berbentuk lingkaran tertutup di luar elektron pada saat elektron bergerak.

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada 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.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa itu magnet?

2.      Apa saja sifat-sifat magnet?

3.      Sebutkan macam-macam penggolangan magnet?

4.      Bagaimana cara pembuatan magnet?

5.      Apa itu medan dan gaya magnet?

6.      Apa itu teori kemagnetan bumi?

7.      Apa peranan magnet dalam kehidupan sehari-hari?

C.    Tujuan

1.      Mendeskripsikan pengertian magnet.

2.      Menjelaskan sifat-sifat magnet.

3.      Menjelaskan penggolongan magnet.

4.      Menjelaskan cara pembuatan magnet.

5.      Menjelaskan medan dan gaya magnet.

6.      Menjelaskan teori kemagnetan bumi.

7.       Menyebutkan manfaat  magnet dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian

Magnet adalah suatu objek yang mempunyai suatu medan magnet. Magnet diambil dari kata magnesia, nama daerah di Asia Kecil yaitu tempat ditemukannya magnet dari mineral magnetik.

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada 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.

B.     Sifat-sifat Magnet

Magnet terdiri dari magnet-magnet kecil yang mengarah kearah yang sama (magnet elementer).Setiap magnet memiliki 2 kutub magnet, yaitu kutub utara dan selatan. Sifat dari kedua kutub itu adalah:

1)      Jika kutub yang sejenis didekatkan akan saling tolak-menolak

2)      Jika kutub yang tidak sejenis didekatkan akan saling tarik-menarik.

Jika magnet batang dipotong pada bagian tengahnya maka akan membentuk magnet-magnet baru dengan kutub yang sesuai dengan arah magnet elementer.

            Kemudian dilihat dari sifat kemagnetannya, benda di bagi menjadi 3:

1)      Feromagnetik : ditarik kuat oleh magnet. Contoh: nikel, besi,dan baja.

2)      Paramagnetic   : ditarik lemah oleh magnet. Contoh: alumunium dan platina.

3)      Diamagnetic    : tidak bias di tarik magnet. Contoh: seng, bishmut, dan plastic.

C.    Penggolongan Benda Berdasarkan Magnetannya

Berdasarkan sifat magnetnya benda dibagi menjadi 2 macam yaitu ferromagnetik (benda yang dapat diterik kuat oleh magnet), parramagnetik (denda yang dapat ditarik magnet dengan lemah) dan diamagnetik (benda yang tidak dapat di tarik oleh magnet).

Berdasarkan dari asalnya, magnet di bagi menjadi 2, yaitu magnet alam(berasal dari alam) dan magnet buatan (dibuat oleh manusia).

D.    Cara Membuat Magnet

Sebuah kapur jika dibagi menjadi bagian-bagian yang sangat kecil. setiap bagian itu masih mempunyai sifat kapur. Demikian pula magnet, jika dibagi-bagi, setiap bagian magnet masih mempunyai dua jenis kutub magnet, yaitu kutub utara magnet (U) dan kutub selatan magnet (S). Berdasarkan kenyataan itu, dikembangkanlah teori magnet yang disebut teori magnet elementer.
Dalam teori ini dikatakan bahwa sifat magnet suatu benda (besi atau baja) ditimbulkan oleh magnet-magnet kecil dalam benda tersebut yang disebut magnet elementer. Suatu benda akan bersifat magnet jika magnet-magnet elementernya mempunyai arah yang cenderung sama dan tidak mempunyai sifat magnet jika magnet-magnet elementernya mempunyai arah acak (sembarang). Pada besi magnet, elementernya menunjuk arah yang sama. Antar magnet elementer tersebut terdapat gaya tolak-menolak dan gaya tarik-menarik. Akan tetapi, di bagian ujung magnet hanya terdapat gaya tolak-menolak. Itulah sebabnya pada ujung-ujung magnet terdapat gaya magnet paling kuat, sedangkan bagian tengahnya lemah.
Pada besi bukan magnet, magnet-magnet elementernya mempunyai arah acak atau sembarang Karena arahnya acak, gaya tarik-menarik dan tolak-menolak antarmagnet elementer saling meniadakan. Itulah sebabnya pada besi bukan magnet tidak terdapat gaya magnet (sifat magnet). .
Benda-benda yang magnet elementernya mudah diatur arahnya dapat dibuat menjadi magnet. Namun, magnet ini kemagnetannya tidak awet. Magnet yang demikian disebut magnet lunak. Sebaliknya, ada benda yang sulit dijadikan magnet. Namun, setelah menjadi magnet. kemagnetannya awet. Magnet yang demikian disebut magnet keras. Magnet dapat dibuat dengan cara digosok, dialiri arus listrik, dan induksi.

1.      Membuat Magnet dengan Cara Digosok

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. Pada ujung terakhir bagian yang digosok menjadi kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet yang disosokkan.

2.      Membuat Magnet dengan Cara Induksi

Pembuatan magnet secara induksi pada dasarnya memengaruhi bahan f'erromagnetik dengan suatu magnet. Untuk memahami hal itu, dapat dibayangkan ketika berada di dekat api unggun. Makin dekat api unggun, maka akan merasakan makin panas. Begitu pula bahan ferromagnetik. Makin dekat ke magnet, bahan itu akan mempunyai gaya magnet yang makin kuat.
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. Jika paku yang cukup besar didekatkan magnet yang cukup kuat, paku tersebut menjadi magnet. Hal ini terbukti paku dapat menarik jarum Kemagnetan paku disebut magnet induksi. Magnet induksi termasuk magnet sementara. Jika bahan magnet induksi terbuat dari bahan besi, sifat magnetnya langsung hilang begitu magnet utama dijauhkan. Akan tetapi, jika bahan magnet induksi terbuat dari baja, sifat kemagnetannya masih tetap ada (kecil) meskipun magnet utama telah dijauhkan.

3.      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 sebasai berikut.

1. Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berpotongan.
2. Garis-garis gaya magnet didefinisikan keluar dari kutub utara magnet dan masuk ke kutub selatan magnet.
3. Medan magnet kuat ditunjukkan oleh raris-garis gaya rapat dan medan magnet lemah ditun.jukkan oleh garis-garis gara renggang.

E.     Gaya dalam Medan Magnet

Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet dimana magnet lain masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet jika berada pada daerah itu. Seringkali, sebuah medan magnet diketahui melalui pengaruhnya terhadap jarum kompas (batang magnet yang kecil). Jarum kompas mengarah sejajar arah medan magnet.

1)      Arah gaya magnet

Arah gaya yang bekerja pada sebuah muatan ₊q yang bergerak di dalam medan magnet dapat ditentukan dari aturan tangan – kanan.

Buka tangan kanan anda. Arahkan jari-jarinya kearah medan. Orientasikan ibu jari sesuai dengan arah kecepatan muatan positif. Maka telapak tangan mendorong sesuai dengan arah gaya pada muatan tersebut. Arah gaya pada muatan negative berlawanan dengan arah gaya pada muatan positif.

Dan menurut aturan bor Maxwell yaitu, aturan tangan kanan, jika arah ibu jari menunjukkan arus listrik, arah lipatan jari atau genggaman jari menunjukkan arah garis gaya magnet atau medan magnet. Menurut bor Maxwell atau aturan baut putar kanan, jika arah arus listrik digambarkan oleh gerak maju mundur bor, atau putaran bor menunjukkan arah medan magnet atauu arah gaya magnet yang di bangkitkan.

2)      Besar gaya

Besar gaya pada sebuah muatan yang bergerak dalam sebuah medan magnet bergantung pada hasil kali empat factor:

a)      q, muatan (dalam C)

b)      v, besar kecepatan muatan (dalam m/det)

c)      B, kekuatan medan magnet

d)     Sin θ, dimana θ adalah sudut antara garis-garis medan dan kecepatan v.

3)      Medan magnet pada suatu titik

Medan magnet pada suatu titik dinyatakan sebagai suatu vector B yang dahulu disebut induksi magnetic, atau rapat fluks magnetic, dan kini hanya dikenal sebagai medan magnet. Kita mendefinisikan besar vector B dan satuannya menurut persamaan:

                              F_M = qvB sin θ

Dimana F_M dinyatakan dalam newton, q dinyatakan dalam coulomb, v dinyatakan dalam m/det, B adalah medan magnet dalam satuan yang disebut Tesla (T). Untuk alasan-alasan yang akan kita lihat kemudian, tesla juga dapat dinyatakan sebagai Weber meter kuadrat: 1 T = 1 wb/m² .

4)      Gaya pada arus listrik dalam medan magnet

Karena arus merupakan aliran dari muatan positif, sebuah arus mengalami gaya akibat medan magnet. Arah gaya ditentukan dengan aturan tangan kanan.

Besar gaya ∆F_M dari gaya pada sebuah kawat ∆L yang tidak panjang yang mengalirkan arus I ditentukan oleh

                              ∆F_M = I (∆L) B sin θ

Dimana θ adalah sudut antara arah arus I dan arah medan. Untuk kawat lurus dengan panjang L dalam suatu medan magnet homogeny, persamaan ini menjadi

                              F_M = ILB sin θ

Perhatikan gaya adalah nol jika kawat searah dengan garis medan. Gayanya maksimum jika garis-garis medannya tegak lurus terhadap kawat. Analog dengan kasus muatan bergerak, gaya adalah tegak lurus terhadap bidang diman kawat dan garis-garis medan berada.

5)      Medan magnet di sekitar kawat listrik

Besarnya medan Magnet disekitar kawat lurus panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat medan magnetnya, semakin jauh jaraknya terhadap kawat semakin kecil kuat medan magnetnya.

Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot-Savart maka besarnya kuat medan magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan dengan :

Keterangan:

B = Medan magnet dalam tesla ( T )

μo = permeabilitas ruang hampa =

I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )

a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)

Arah medan magnet menggunakan aturan tangan kanan :

Medan magnet adalah besaran vector, sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh beberapa medan magnet maka di dalam perhitungannya menggunakan operasi vector.
Berikut ditampilkan beberapa gambar yang menunnjukkan arah arus dan arah medan magnet.
Arah medan magnet didaerah titik P ( diatas kawat berarus listrik ) menembus bidang menjauhi pengamat sedang didaerah titik Q dibawah kawat berarus listrik menembus bidang mendekati pengamat.
Tanda titik  menunjukkan arah medan menembus bidang mendekati pengamat.
Tanda silang menunjukkan arah medan menembus bidang menjauhi pengamat.
Tanda anak panah biru menunjukkan arah arus listrik.

Pada sumbu koordinat x, y, z kawat berarus listrik berada pada bidang xoz dan bersilangan dengan sb. Z negative. Arah arus listrik searah dengan sumbu x positif.
Jarak antara kawat I dengan titik pusat koordinat (O) adalah a maka besarnya medan magnet dititik (O) tersebut searah dengan sumbu y negative.

Keterangan gambar:
I = arus listrik
B = medan magnet
Tanda panah biru menunjukkan arah arus llistrik

Contoh :

Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus 5 miliampere berada diruang hampa . Tentukan besarnya induksi magnetic pada titik yang berada sejauh 10 cm disebelah kanan kawat, bila kawat vertikal ?

Jawab :
Diketahui : I = 5 miliampere = 5 . 10 ^{– 3} Ampere
a = 10 cm = 0,1 meter
Ditanya : B = ………….?
Dijawab :

6)      Medan magnet disekitar kawat melingkar

Besar dan arah medan magnet disumbu kawat melingkar berarus listrik dapat ditentukan dengan rumus :

                          

                       

Keterangan:

 BP = Induksi magnet di P pada sumbu kawat melingkar dalam tesla ( T)

I = kuat arus pada kawat dalam ampere ( A )

a = jari-jari kawat melingkar dalam meter ( m )

r = jarak P ke lingkaran kawat dalam meter ( m )

θ = sudut antara sumbu kawat dan garis hubung P ke titik pada lingkaran kawat dalam derajad (°)

x = jarak titik P ke pusat lingkaran dalam mater ( m )

dimana

Besar medan magnet di kawat melingkar dapat di hitung:

B = Medan magnet dalam tesla ( T )

μo = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 -7 Wb/amp. m

I = Kuat arus listrik dalam ampere ( A )

a = jarak titik P dari kawat dalam meter (m)
= jari-jari lingkaran yang dibuat

Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan
Perhatikan gambar

Sebuah kawat melingkar berada pada sebuah bidang mendatar dengan dialiri arus listrik

Apabila kawat melingkar tersebut dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan kaidah tangan kanan.

7)      Medan magnet pada solonoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang selanjutnya disebut kumparan , apabila dialiri arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet batang.

Ketengan:

Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )
μ0 = permeabilitas ruang hampa = 4п . 10 ^-7 Wb/amp. M
I = kuat arus listrik dalam ampere ( A )
N = jumlah lilitan dalam solenoida
L = panjang solenoida dalam meter ( m )

8)      Medan magnet pada toroida

Toroida adalah sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga berbentuk lingkaran kumparan.

Besarnya medan magnet ditengah-tengah Toroida ( pada titik-titik yang berada pada garis lingkaran merah ) dapat dihitung

9)      Momen puntir pada kumparan datar

Momen puntir pada kumparan datar dalam medan magnet yang homogeny: momen puntir  dari sebuah kumparan datar dengan N putaran, masing-masing mengalirkan arus I, dalam suatu medan magnet luar B adalah

                                           = NIAB sin θ

F.     Teori Kemagnetan Bumi

Jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan disebabkan karena tertarik oleh kutub selatan dan kutub utara magnet bumi. Kutub utara jarum kompas tertarik oleh kutub selatan magnet Bumi yang berada disekitar kutub utara Bumi. Sedangkan kutub selatan jarum kompas tertarik oleh kutub utara magnet Bumi yang terdapat di sekitar kutub selatan Bumi.

Kutub utara dan kutub selatan magnet Bumi tidak berimpit dengan kutub utara dan kutub selatan Bumi. Hal ini menyebabkan kutub utara dan kutub selatan magnet jarum kompas tidak menunjukkan arah utara dan selatan geografis, sehingga membentuk sebuah sudut yang disebut sudut deklinasi (D). Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh kutub utara-selatan jarum kompas terhadap arah utara dan selatan geografis.

Pada kenyataannya kutub-kutub magnet bumi tidak berimpit dengan kutub kutub geografi. Ini menyebabkan jarum kompas tidak tepat benar menunjukan arah utara dan selatan geografi, tetapi sedikit menyimpang.
Sudut yang dibentuk antara arah utara dan selatan georafi dengan arah utara-selatan kompas disebut sudut deklinasi. Besar sudut deklinasi berbeda-beda sesuai dengan letak suatu temapt permukaan bumi. Besar sudut deklinasi di suatu tempat juga berbeda-beda dari tahun ke tahun. Sudut yang dibentuk oleh medan magnetik di sembarang titik dengan arah horisontal permukaan bumi disebut sudut inklinasi. Di ekuator magnet bumi, sudut inklinasi adalah nol derajat, sebab medan magnetik di daerah ini berarah horisontal.



Adapun istilah-istilah lainnya, antara lain :
~ Isogon adalah garis-garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai sudut deklinasi yang sama.
~ Agon adalah garis-garis yang mempunyai sudut deklinasi nol derajat.
~ Aklin adalah tempat yang mempunyai inklinasi terkecil nol derajat, biasa disebut katulistiwa magnet bumi.
~ Isoklin adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai sudut inklinasi y

G.    Manfaat Magnet dalam Kehidupan Sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari gaya magnet digunakan untuk berbagai keperluan seperti mengambil benda-benda dari logam, penunjuk arah, mengubah energi listrik menjadi energi bunyi, menghasilkan listrik, menggantikan roda pada kereta api maglev, dan merapatkan dua benda.

1. Mengambil Benda-Benda dari Logam
Masih ingatkah kamu benda-benda yang dapat ditarik oleh magnet? Benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet adalah bahan yang terbuat dari logam seperti besi, baja, dan nikel. Dengan adanya sifat itu, magnet digunakan pada beberapa peralatan untuk mempermudah mengambil benda dari logam. Peralatan tersebut antara lain gunting, obeng, tang, dan alai pengangkut besi tua.

Tahukah kamu bahwa beberapa gunting, obeng, dan tang memiliki magnet pada bagian ujungnya? Ujung-ujung gunting dibuat bermagnet agar mudah mengambil dan mencari jarum. Ujung obeng dibuat bermagnet agar sekrup yang akan dipasangkan menempel pada ujung obeng sehingga mudah memasangnya.

Alat pengangkut besi tua menggunakan elektromagnet yang dialiri arus listrik kuat untuk mengangkut besi tua. Besi tua akan menempel pada alas pengangkut selama arus listrik terns mengalir. Bila arus listrik dimatikan, besi tua akan berjatuhan.

Alat tersebut juga berfungsi memisahkan besi dan baja tua dengan benda-benda lain yang bukan logam. Besi dan baja tua yang telah ‘an akan dilebur untuk dibentuk menjadi besi clan baja yang bars.

2. Penunjuk Arah
Magnet dapat digunakan untuk menunjukkan arah karena kutub-kutub magnet selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Alat yang memanfaatkan sifat magnet tersebut adalah kompas. Kompas adalah alat penunjuk arah mata angin. Di dalam kompas terdapat magnet berbentuk jarum yang selalu menunjukkan arah utara dan selatan. Sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan arah mata angin. Kompas digunakan oleh pelaut, pendaki gunung, dan pilot untuk membantu menunjukkan jalan.

3. Membantu dalam Perubahan Energi
Coba kamu perhatikan beberapa peralatan listrik seperti televisi dan radio. Apakah kamu bisa melihat magnet pada peralatan tersebut? Meskipun tidak terlihat, beberapa peralatan tersebut menggunakan magnet pada bagian pengeras suara (speaker). Fungsi magnet pada speaker adalah mengubah energi listrik menjadi energi bunyi.

4. Menghasilkan Listrik
Magnet dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar dan kecil. Salah satu alat yang menggunakan magnet untuk menghasilkan listrik adalah dinamo sepeda.
Pada dinamo sepeda, magnet menghasilkan energi listrik dalam jumlah kecil yang digunakan untuk menyalakan lampu sepeda.

5. Merapatkan Dua Benda
Coba perhatikan pintu lemari es. Mengapa pintu lemari es dapat menutup dengan kuat dan rapat? Hal tersebut dikarenakan di sekeliling sisi pintu lemari es terdapat magnet. Sebuah magnet yang panjang diletakkan di dalam karet sepanjang pintu lemari es. Lemari es terbuat dari baja, jadi magnet akan membuat pintu lemari es menutup dengan rapat ketika kamu menutupnya. Pintu lemari es yang tertutup rapat dapat menjaga suhu di dalam tetap dingin sehingga makanan dan minuman di dalamnya tetap segar.

Beberapa benda lain yang menggunakan magnet adalah kotak pensil dan tas. Magnet dapat menjaga kotak pensil dan tas menutup dengan rapat sehingga berbagai benda di dalamnya tidak mudah jatuh.

Beberapa pintu menggunakan magnet agar pintu tidak mudah menutup jika tertiup angin. Magnet tersebut diletakkan di balik pintu dengan besi atau baja menempel pada belakang pintu.

6. Menggantikan Roda pada Kereta Api Maglev
Kereta api jenis maglev adalah kereta api modern yang bergerak tidak menggunakan roda tetapi menggunakan magnet. Kereta api maglev bergerak melayang di atas rel yang terbuat dari magnet. Oleh karena itu kereta api ini disebut maglev, singkatan dari magnetic levitation yang artinya mengapung di atas magnet.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Dari makalah pembahasan Kemagnetan dapat ditarik kesimpulan diantaranya:

1)      Magnet adalah suatu objek atau materi yang mempunyai suatu medan magnet.

2)      Sifat medan magnet diantaranya adalah sebagai berikut:

a.       Suatu magnet memiliki 2 kutub yaitu, kutub utara dan kutub selatan. Jika di lihat dari kutubnya, maka magnet bersifat:

a)      Jika kutub sejenis di dekatkan akan saling tolak-menolak.

b)      Jika kutub berlawanan jenis di dekatkan akan saling tarik-menarik.

b.      Dilihat dari sifat kemagnetannya:

a)      Feromagnetik : di tarik kuat oleh magnet.

b)      Paromagnetik : di tarik lemah oleh magnet.

c)      Diamagnetik : tidak bias di tarik oleh magnet.

3)      Penggolongan magnet

a.       Berdasarkan sifat kemagnetannya

a)      Feromagnetik

b)      Paramagnetic

c)      Diamagnetic

b.      Berdasarkan asalnya

a)      Magnet alam

b)      Magnet buatan

4)      Cara membuat magnet

a.       Dengan cara menggosok

b.      Dengan cara induksi

c.       Dengan cara mengaliri arus listrik

5)      Gaya dalam medan magnet

Medan magnet adalah di sekitar magnet dimana magnet lain masih dapat dipengaruhi oleh gaya magnet jika berada pada daerah itu.

a.       Arah gaya magnet

b.      Besar gaya

c.       Medan magnet pada suatu titik

d.      Gaya pada arus listrik dalam medan magnet

e.       Medan magnit disekitar kawat listrik

f.       Medan magnet disekitar kawat melingkar

g.      Medan magnet pada soloida

h.      Medan magnet pada toroida

i.        Momen punter pada kumparan datar

6)      Teori kemagnetan bumi

7)      Manfaat magnet dalam kehidupan sehari-hari

a.       Mengambil benda-benda dari logam

b.      Penunjuk arah

c.       Membantu dalam perubahan energy

d.      Menghasilkan listrik

e.       Merapatkan dua buah benda

B.     saran