Manfaat Magnet Dalam Bidang Teknologi

Manfaat Magnet Dalam Bidang Teknologi - Magnet buatan terutama yang dibentuk dengan cara menerapkan arus listrik, banyak dipakai pada banyak sekali alat antara lain berupa kompas, alat listrik, motor listrik, telepon, dan telegraf. Kita sanggup membuat kompas sederhana. Misalnya, dengan meletakkan magnet jarum yang kecil pada sebatang kayu di dalam mangkuk yang meliputi air. Magnet akan berputar bebas untuk mengarah ke posisi utara-selatan.

Bagaimana kompas bekerja dalam memilih arah ? Bumi ialah magnet yang besar, sehingga medan magnetnya bekerja hingga ke luar Bumi. Hal ini mengakibatkan teladan penerapan kompas dalam penunjukkan arah. Walapun kapal maritim berada di lautan yang luas kompas sanggup menunjukkan arah yang tepat, alasannya ialah kompas diberinteraksi dengan kutub utara dan selatan dari magnet Bumi sehingga tidak akan berubah, begitu pula arah sanggup ditentukan oleh pesawat terbang di udara.

A. Manfaat Elektromagnet Dalam Teknologi

Kompas

Di sekeliling kawat penghantar yang berarus listrik terdapat medan magnet. Magnet pun sanggup ditimbulkan dengan adanya arus listrik. Hal ini membuat beberapa alat sanggup bekerja dengan memakai listrik sebagai sumbernya untuk membuat sebuah magnet bekerja. Arah medan magnet bergantung pada arah arus listrik. 

Kuat medan magnet di sekitar kawat bergantung pada berpengaruh arus listrik dan jarak suatu titik terhadap kawat. Medan magnet di sekitar kawat penghantar lurus yang dilalui arus listrik berbentuk bulat sanggup ditentukan dengan hukum tangan kanan.

“Bila ibu jari ajun menunjukkan arah arus, maka arah garis gaya magnet sama dengan arah jari yang digenggamkan.”

Elektromagnet mempunyai sifat kemagnetannya makin berpengaruh bila lilitan semakin banyak dan arus listrik makin besar. Kemagnetannya hilang sama sekali bila arus diputus. Kekuatan magnetnya sanggup diubah dengan mengubah berpengaruh arus dan kutub-kutub elektromagnet sanggup dibalik. Elektromagnet yang berpengaruh dipakai untuk mengangkat benda yang terbuat dari besi, menyerupai rel kereta api, mobil, dan mesin. Benda-benda tersebut ditarik oleh elektromagnet dengan berpengaruh dan tidak akan terlepas sebelum arus diputus. Selain untuk mengangkat benda yang terbuat dari besi, elektromagnet banyak dipakai dalam alat-alat listrik. misal : bel listrik, telepon dan telegraf.

Bel listrik mempunyai penggalan terpenting berupa alat pemutus arus. Bila arus dari baterai A melalui lilitan kawat yang mengelilingi elektromagnet B, maka jangkar besi lunak C akan tertarik. Gaya pegas melekatkan jangkar di D. Oleh alasannya ialah jangkar tertarik, kontak antara jangkar dan sekrup S terputus. Inti besi lunak kehilangan sifat kemagnetannya sehingga jangkar menjauh kembali. Kemudian hubungan menyerupai tiruanla kembali terjadi. Inti besi lunak bersifat magnet lagi, jangkar tertarik olehnya dan seterusnya sehingga jangkar melaksanakan gerakan bolak balik yang cepat. 

Gerakan bolak balik ini diteruskan kepada sebuah pemukul untuk membunyikan bel. Pesawat telepon terdiri dari pesawat pengirim yang disebut mikrofon dan sebuah pesawat peserta yang disebut telepon. Di dalam mikrofon (M) terdapat sebuah pelat tipis (diafragma) yang sanggup bergetar. Di belakang diafragma terdapat serbuk arang. Kawat penghubung mikrofon dilekatkan pada diafragma dan serbuk arang.

Saat bunyi masuk melalui mikrofon, diafragma akan bergetar dan mengakibatkan ruangan di belakangnya membesar dan mengecil secara bergantian. Perubahan ruang tersebut mengakibatkan kerapatan serbuk arang berubah-ubah, sehingga hambatannya pun berubah-ubah. Perubahan kendala ini yang dipakai mikrofon dalam bekerja.

Di dalam telepon (T) terdapat magnet permguan dengan sejumlah lilitan kawat kecil. Pada jarak 1 mm dari kutub magnet terdapat sebuah yang ditarik oleh magnet permguan sehingga kedukannya cekung. Saat terjadi perubahan gaya magnet, penarikan terhadap diafragma berubah-ubah dan mengakibatkan perubahan berpengaruh arus. 

Perubahan berpengaruh arus ini diperkuat dengan kumparan induksi sehingga gaya tarik magnet permguan dalam telepon berubah. Jadi, getaran diafragma mikrofon sama dengan getaran diafragma telepon sehingga terdengar bunyi yang sama dengan bunyi yang diucapkan pada mikrofon.

Pada pesawat telegraf terdapat pemancar A dan alat peserta B yang tiruananya memakai elektromagnet. Ketika kunci Morse A ditekan ke bawah, terjadi suatu rangkaian tertutup melalui kunci kontak alat peserta B. Oleh alasannya ialah itu, seram di B ditarik oleh elektromagnet dan sebuah roda kecil R yang dicelupkan dalam tinta menekan pita kertas yang bergerak secara beraturan. Bila kunci Morse ditekan sebentar saja maka dihasilkan sebuah titik. Tetapi, bila kunci Morse ditekan usang dihasilkan sebuah garis sehingga diberita-diberita sanggup disampaikan dengan banyak sekali macam tanda Morse.

B. Manfaat Gaya Lorentz Dalam Teknologi

Kaidah Tangan Kanan

Bagaimana bila suatu kawat penghantar yang sedang dialiri listrik berada dalam medan magnet ? Jika kawat berarus berada dalam medan magnet maka kawat tersebut akan mendapat gaya yang dinamakan gaya lorentz. Besarnya gaya lorentz berbanding lurus dengan medan magnet, berpengaruh arus listrik, dan panjang kawat pengantar. 

Secara matematis sanggup dituliskan dalam persamaan diberikut :

Bila pada kaidah ajun dimana ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), empat jari menunjukkan medan magnet (B), maka arah gaya Lorentz (F) ialah tegak lurus ke atas telapak ajun kita.

FL = B I L

Keterangan :

FL = gaya lorentz (newton = N)

B = medan magnet (Tesla = T)

I = arah arus listrik.

L = Panjang kawat penghantar (m)

Sehingga jikalau kawat penghantar berbentuk bujur kandang ABCD, dikala arus berada pada AB maka arah gaya menuju bawah, sedangkan pada kawat penghantar CD maka arah gaya Lorentz ke atas. Hal ini akan membuat kawat penghantar AB bergerak ke arah bawah sedangkan CD ke arah atas sehingga kawat penghantar bergerak berputar. Pengaruh gaya lorentz pada perputaran kawat penghantar menjadi landasan kerja beberapa alat diantaranya motor listrik dan Galvanometer.

Arah Gaya Lorentz

Motor listrik ialah alat yang sanggup mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Motor listrik bekerja dengan memanfaatkan adanya perputaran kumparan berarus listrik di sekitar medan magnet. Perhatikan disamping  (b) Misalkan arah garis gaya magnet dari U ke S (dari kiri ke kanan). 

Arah arus ditunjukkan dengan tanda panah, maka sesuai kaidah ajun maka kawat AB akan bergerak ke bawah, sedangkan kawat CD bergerak ke atas. Sesudah itu kumparan berhenti berputar. Supaya kumparan sanggup berputar terus maka dipakai komutator. 

Komutator terdiri dari dua keping tembaga berbentuk setengah lingkaran. Disekat satu sama lain. Komutator berkhasiat untuk mengubah arah arus dalam kumparan bila sudah melintasi kawasan netral. Yang dimaksud dengan kawasan netral ialah kawasan dimana kutub kumparan sempurna berhadapan dengan kutub magnet.

Pada motor listrik yang lebih kuat, kumparan yang dipakai lebih banyak lagi. Demikian pula gelang-gelang belahnya. Kumparan-kumparan terletak dalam alur-alur silinder besi yang berfungsi sebagai seram atau jangkar. Ujung tiap kumparan berakhir pada komutator. Kumparan yang berputar harus dilekatkan sedemikian rupa. 

Bila salah satu sisi kawat berada di depan kutub utara, sisi kawat yang lain berada di depan kutub selatan. Semua kumparan diatur sedemikian rupa sehingga terjadi suatu rangkaian tertutup. Jalur-jalur tembaga yang disekat satu sama lain disebut lamel dan seluruhnya membentuk sebuah kolektor. Sikat-sikatnya terbuat dari karbon.

Galvanometer ialah suatu jenis alat ukur listrik yang mempunyai kumparan yang sanggup berputar. Kumparan kawat ini mempunyai inti besi lunak. Kumparan diletakkan di antara kutub-kutub magnet ladam yang kuat.

Bila pada kumparan tersebut dialirkan arus, maka kumparan akan berputar. Kumparan tidak sanggup berputar terus alasannya ialah ditahan oleh pegas spiral. Berputarnya kumparan akan menggerakkan jarum penunjuk.

Besarnya putaran jarum penunjuk bergantung pada berpengaruh arus. Makin besar berpengaruh arus makin besar putarannya. melaluiataubersamaini demikian, sudut putaran sanggup dipakai sebagai ukuran berpengaruh arus. Itulah prinsip dasar pembuatan amperemeter maupun voltmeter.

Demikianlah Materi Manfaat Magnet Dalam Bidang Teknologi, selamat belajar.