Sebutkan paling sedikit 5 penerapan gaya magnet dalam kehidupan sehari-hari

Beberapa penerapan konsep gaya magnet dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temui pada bel listrik, saklar listrik, telepon kabel, motor listrik, galvanometer, relai, speaker, kereta Maglev, generator, dan transformator.

1. Bel Listrik

Bel listrik merupakan alat yang digunakan sebagai pertanda mulai atau berakhirnya suatu kegiatan. Prinsip kerjanya yaitu, ketika aliran arus listrik mengalir pada kumparan maka besi di dalamnya menjadi elektromagnet yang mampu menggerakkan lengan pemukul untuk memukul bel sehingga berbunyi.

Saklar listrik berfungsi sebagai alat untuk memutuskan dan menghubungan arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik. Penerapan konsep gaya magnet dalam saklar listrik yaitu ketika saklar membentuk rangkaian tertutup, maka lilitan kawat akan berfungsi sebagai elektromagnet yang menarik ujung besi ke bawah. Setelah ujung besi di tarik ke bawah, maka ujung besi yang lainnya akan saling bersentuhan untuk mengalirkan arus listrik.

3. Telepon Kabel

Telepon kabel berfungsi sebagai alat untuk berkomunikasi dengan seseorang pada jarak yang jauh. Prinsip kerja telepon kabel yaitu mengubah energi listrik menjadi energi bunyi. Ketika ada pembicaraan, energi listrik mengalir pada kabel dan menimbulkan efek elektromagnetik.

4. Motor Listrik

Prinsip kerja motor listrik yaitu mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Arus listrik yang melewati medan magnet akan menimbulkan momen kopel yang menyebabkan kumparan berputar dan menggerakkan motor.

5. Galvanometer

Galvanometer adalah alat yang dapat mendeteksi kuat arus listrik. Prinsip kerjanya yaitu mengubah energi listrik menjadi energi gerak.

6. Relai

Relai adalah komponen yang terdiri atas kumparan yang dililit pada besi. Kumparan yang diberi energi akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet yang terbentuk akan menarik armatur berporos yang digunakan sebagai pengungkit mekanisme saklar.

7. Speaker/Pengeras Suara

Prinsip kerja speaker yaitu mengubah energi listrik menjadi bunyi. Speaker terdiri atas magnet, kerucut, dan kumparan selenoida. Kumparan solenoida dipasang pada salah satu kutub magnet sehingga menghasilkan gaya Lorentz dari arus listrik AC. Kerucut dipasang di depan kumparan untuk menerima dan menyebarkan gelombang bunyi yang dihasilkan.

8. Kereta Maglev

Prinsip kerja Kereta Maglev yaitu mengubah energi listrik menjadi energi gerak menggunakan induksi magnet. Kereta ini dipasangi magnet listrik di bawahnya yang bergerak pada jalur bermagnet listrik. Magnet tolak-menolak sehingga kereta api melayang tepat di atas jalur lintasan. Gesekan kereta api dengan jalur lintasan berkurang sehingga kereta api bergerak lebih cepat.

9. Generator

Generator image via pixabay.com

Generator adalah alat yang menggunakan prinsip kerja berdasarkan induksi elektromagnetik. Generator mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat diperoleh dari angin atau air. Berdasarkan arus yang dihasilkan, generator dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak – balik dan generator DC menghasilkan arus searah. Generator yang sederhana dapat kita temukan pada sepeda yang berguna untuk menyalakan lampu sepeda.

Transformator image via pixabay.com

Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet.

Gaya magnet adalah bagian dari gaya elektromagnetik, salah satu dari empat gaya dasar alam, dan disebabkan oleh gerakan muatan. Akan terjadi gaya tarik magnet antara dua benda yang mengandung muatan dengan arah gerak yang sama, sedangkan benda dengan muatan yang bergerak berlawanan arah memiliki gaya tolak di antara keduanya. Ini juga dapat didefinisikan sebagai bentuk energi yang menarik atau tolak yang ada di antara kutub magnet dan partikel bergerak bermuatan listrik. Muatan bergerak ini menciptakan medan magnet, dan medan magnet yang berinteraksi menimbulkan gaya magnet.

Gaya magnet dapat dari jenis berikut:

Diamagnet

Bahan diamagnetik tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan. Hampir setiap material memiliki diamagnetisme dan material ini memiliki kecenderungan untuk melawan medan magnet yang diberikan, dan oleh karena itu, ini ditolak oleh medan magnet. Contoh- Tembaga, Perak, Emas, Udara, Air, dll.

Paramagnet

Bahan paramagnetik memiliki elektron yang tidak berpasangan. Karena elektron yang tidak berpasangan bebas untuk menyelaraskan momen magnetnya ke segala arah, di hadapan medan magnet eksternal, momen magnet ini cenderung menyesuaikan diri searah dengan medan yang diterapkan, sehingga memperkuatnya. Contoh- Aluminium, Mangan, Platinum, Lithium, Oxygen, dll.

Ferromagnet

Seperti bahan paramagnetik, bahan ferromagnet juga memiliki elektron yang tidak berpasangan. Bahan feromagnetik sangat termagnetisasi dalam medan magnet eksternal dan mempertahankan sifat magnetisnya bahkan setelah medan magnet eksternal dilepaskan. Contoh- Besi, Nikel, Kobalt, dll.

Bagaimana cara menghitung gaya magnet?

Misalkan ada dua objek. Besarnya gaya magnet di antara keduanya bergantung pada jumlah muatan dan gerakan yang ada di masing-masing dua benda dan seberapa jauh jaraknya. Arah gaya tergantung pada arah gerak muatan. Gaya yang diberikan medan magnet pada muatan (q) yang bergerak dengan kecepatan (v) disebut gaya magnet Lorentz.

Persamaanya adalah sebagai berikut:

F = qv × B

Disini ‘B’ adalah medan magnet, ‘v’ adalah kecepatan, ‘F’ adalah gaya yang tegak lurus dengan arah medan magnet B, dan ‘q’ adalah muatan. F tegak lurus dengan bidang y

Contoh Gaya Magnetik 

Kompas adalah alat untuk menemukan arah. Alat ini memiliki jarum magnet yang dipasang pada poros atau pin pendek. Jarum bisa berputar bebas, dan selalu mengarah ke utara. Apakah kita pernah melakukan perjalanan mendaki atau berkemah? Jika ya, maka, pada titik tertentu kita pasti telah menggunakan kompas untuk membantu menemukan jalan, karena kompas selalu mengarah ke Utara.

Tapi pernahkah kita bertanya-tanya mengapa demikian? Nah, itu semua disebabkan oleh kekuatan magnet.

2. Pemindai MRI

Magnetic Resonance Imaging (MRI) adalah salah satu teknik pencitraan medis yang paling umum digunakan di banyak pusat diagnostik di seluruh dunia. Pemindai MRI ini menggunakan medan magnet yang kuat, gradien medan magnet, dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar organ dalam tubuh.

3. Motor listrik

Pernahkah kita bertanya-tanya bagaimana pengering rambut genggam, pisau listrik, pisau cukur listrik, pemangkas rambut, dan jenggot bekerja? Itu semua dengan bantuan gaya Magnetik. Motor listrik mengubah energi listrik menjadi gerakan fisik. Motor listrik menghasilkan medan magnet dengan arus listrik melalui kumparan. Medan magnet kemudian menimbulkan gaya magnet dengan magnet yang menyebabkan gerakan atau putaran yang menjalankan motor.

4. Speaker

Pernah kita bertanya-tanya bagaimana cara kerja speaker? Untuk mengubah sinyal listrik menjadi suara yang dapat didengar, speaker mengandung elektromagnet (kumparan logam yang menciptakan medan magnet ketika arus listrik mengalir melaluinya). Ini berarti bahwa magnet itu, pada gilirannya, tertarik dan menolak magnet permanen, bergetar bolak-balik.

5. Lemari Es

Pernahkah kita bertanya-tanya bagaimana lemari es berfungsi? Bagaimana pintu lemari es tetap tertutup? keramik feromagnetik lemah seperti barium ferit atau strontium ferit yang ada di magnet lemari es menyelaraskan putaran elektron yang tidak berpasangan dalam atom logam di lemari es sedemikian rupa sehingga magnet dan pintu lemari es saling tertarik; kekuatan ini membuat pintu tetap tertutup.

Data disimpan di hard disk drive atas dasar magnet. Ada lapisan bahan magnet pada disk; terdiri dari miliaran atau bahkan triliunan magnet kecil. Dengan menggunakan kepala elektromagnetik, data disimpan di disk.

Oven microwave juga bekerja dengan bantuan gaya magnet. Mereka menggunakan alat yang disebut magnetron untuk menghasilkan tenaga untuk memasak. Magnetron adalah tabung vakum yang dirancang untuk menyebabkan elektron bersirkulasi dalam lingkaran di dalam tabung. Sebuah magnet ditempatkan di sekitar tabung untuk memberikan gaya magnet yang menyebabkan elektron bergerak dalam satu lingkaran.

Kita melihat mobil di mana-mana di sekitar kita, tetapi pernahkah kita bertanya-tanya apa yang membuatnya berpindah dari satu titik ke titik lainnya? Itu karena gaya magnet. Mobil menggunakan sifat elektromagnetik yang dihasilkan di dalam mesin untuk menciptakan gerakan, sedangkan dengan mesin berbahan bakar fosil, energi diperoleh dari pengapian. Dengan memutar kumparan magnet yang menempel pada poros roda, maka roda mobil pun ikut berputar dan mobil pun bergerak.

Maglev adalah sistem transportasi kereta api yang menggunakan dua set magnet, satu set untuk menarik dan mendorong kereta keluar jalur, dan set lainnya untuk menggerakkan kereta ke depan, memanfaatkan kurangnya gesekan. Saat kita bepergian dengan kereta api, kita akan takjub saat bepergian dengan magnet yang sangat besar.

Magnet di rotor kipas ditolak oleh magnet di stator. Ketika mereka berhasil mengusir diri mereka sendiri hingga maksimum yang diizinkan oleh pergerakan rotor, rangkaian listrik mengganti salah satu set magnet, sehingga mereka yang ada di rotor dan stator menemukan diri mereka saling tolak lagi. Dengan melakukan ini berulang-ulang pada setiap siklus rotor, rotor terus bergerak. Semua ini dilakukan dengan kekuatan gaya Magnetik.