Pengertian Kutub Magnet, Medan, dan Garis Gaya Magnet

Selamat pagi kawan sekitar fisika, pada artikel sebelumnya mimin telah menjelaskan tentang Pengertian Magnet, Jenis, Sifat, Bentuk, dan Bahan Magnet, nah pada kesempatan kali ini mimin akan menjelaskan tentang kutub magnet, medan magnet, garis gaya magnet. Adapun penjelasannya adalah sebagai berikut:

A. Kutub Magnet

Suatu magnet memperlihatkan ciri-ciri tertentu. Setiap magnet dua tempat yang gaya magnetnya paling kuat. Daerah itu disebut kutub magnet. Ada 2 kutub magnet, yaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S). Seringkali kamu menjumpai magnet yang bertuliskan N dan S. N merupakan kutub utara magnet itu (singkatan dari North yang berarti utara) sedangkan S kutub selatannya (singkatan dari South yang berarti selatan).

Dua kutub selatan juga saling menolak. Namun, jika kutub selatan didekatkan pada kutub utara, maka kedua kutub ini akan tarik-menarik. Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Selama bertahun-tahun para ilmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang ada pada sebuah magnet.

Cara yang paling masuk akal untuk memisahkan kutub magnet adalah dengan memotong magnet menjadi dua. Cara ini memang masuk akal, namun hasilnya tidak demikian. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara dan selatan.
 

Cara Menentukan Kutub Magnet

Bagaimana cara menentukan kutub utara atau selatan dari magnet buatan ini, kita bisa melakukan dengan cara, misalkan sebatang besi atau baja yang telah dililiti kawat berisolasi/kumparan (kawat transformator) dan dihubungkan dengan baterai telah menjadi magnet.

 

 Gambar 1. Cara menentukan arah kutub magnet

Maka untuk menentukan kutub-kutub magnetnya dapat dilihat pada Gambar 1. Untuk menentukan arah kutub-kutub magnet digunakan aturan tangan kanan menggenggam. Jari-jari yang menggenggam menunjukkan arah arus listrik. Sedangkan ibu jari menunjukkan kutub utara. Jika arah arus dibalik maka arah kutub juga sebaliknya, seperti Gambar 1.

 
B. Medan Magnet

Daerah disekitar magnet yang terdapat gaya-gaya magnet disebut medan magnet. Walaupun gaya-gaya magnet yang terkuat terletak pada kutub-kutub magnet, gaya-gaya magnet tidak hanya berada pada kutub-kutubnya saja. Gaya-gaya magnet juga timbul di sekitar magnet.

Garis gaya magnet dapat digambarkan dengan cara menaburkan serbuk besi pada kaca yang diletakkan di atas magnet. Pada suatu tempat yang garis magnetnya rapat, berarti gaya magnetnya kuat.

Sebaliknya jika garis gaya magnetnya renggang, berarti gaya magnetnya lemah. Seperti halnya garis gaya listrik yang menggambarkan medan listrik, garis gaya magnet dapat menggambarkan medan magnet. Namun tidak seperti garis gaya listrik yang dapat berawal dan berakhir pada satu muatan listrik, garis gaya magnet tidak ada awal dan akhirnya. Garis gaya magnet membentuk lintasan tertutup dari kutub utara ke kutub selatan. Jadi, medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang masih bekerja gaya magnet, digambarkan oleh garis gaya magnet yang menyebar dari kutub-kutub magnet.

C. Garis Gaya Magnet

Pada sebuah magnet sebenarnya merupakan kumpulan jutaan magnet ukuran mikrokskopik yang teratur satu dan lainnya. Kutub utara dan kutub selatan magnet posisinya teratur. Secara keseluruhan kekuatan magnetnya menjadi besar. Logam besi menjadi magnet secara permananen (tetap) atau bersifat magnet sementara dengan cara induksi elektromagnetik. Tetapi ada beberapa logam yang tidak bisa menjadi magnet, misalnya tembaga dan alumunium, dan logam tersebut dinamakan diamagnetik.

Bumi merupakan magnet alam raksasa, dapat dibuktikan dengan alat yang dinamakan kompas, dimana jarum penunjuk pada kompas akan menunjukan arah utara dan selatan bumi. Karena sekeliling bumi sebenarnya dilingkupi garis gaya magnet yang tidak tampak oleh mata kita tapi bisa diamati dengan kompas keberadaannya.

Batang magnet memancarkan garis gaya magnet yang melingkupi dengan arah dari utara ke selatan. Pembuktian sederhana dilakukan dengan menempatkan batang magnet diatas selembar kertas, kemudian diatas kertas tersebut ditaburkan serbuk halus besi secara merata, yang terjadi adalah bentuk garis-garis dengan pola melengkung oval diujung-ujung kutub. Ujung kutub utara-selatan muncul garis gaya yang kuat. Daerah netral pola garis gaya magnetnya lemah.

Bagian netral magnet magnet artinya tidak memiliki kekuatan magnet. Untuk membuktikan bahwa daerah netral tidak memiliki kekuatan magnet. Ambil beberapa sekrup besi, amatilah tampak sekrup besi akan menempel baik diujung kutub utara maupun ujung selatan. Daerah netral dibagian tengah sekrup tidak akan menempel sama sekali, dan sekrup akan terjatuh.

Besi berbeda dengan logam magnet, karena besi sebenarnya terdapat kumpulan magnet-magnet dalam ukuran mikroskopik, tetapi posisi masing-masing magnet tidak beraturan satu dengan lainnya sehingga saling menghilangkan sifat kemagnetannya.

Arah garis gaya magnet dengan pola garis melengkung mengalir dari arah kutub utara menuju kutub selatan. Didalam batang magnet sendiri garis gaya mengalir sebaliknya, yaitu dari kutub selatan ke kutub utara. Didaerah netral tidak ada garis gaya diluar batang magnet.

Untuk mendapatkan garis gaya magnet yang merata disetiap titik permukaan maka ada dua bentuk yang mendasari rancangan mesin listrik. Bentuk datar (flat) akan menghasilkan garis gaya merata setiap titik permukaannya. Bentuk melingkar (radial), juga menghasilkan garis gaya yang merata setiap titik permukaannya.

Sumber : O, Rahmat.2009. Magnet & Manfaatnya Bagi Manusia. Bandung : Penerbit PT. Puri Delco.