BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Listrik sangat dibutuhkan pada zaman modern saat ini.
Karena sesuai dengan perkembangan zaman, manusia ingin sesuatu yang lebih
praktis dan cepat. Oleh karena itu para ilmuan berusaha menenukan alat-alat
yang dapat mempermudah pekerjaan manusia. Alat tersebut sebahagian besar
menngunakan energi listrik. Energi listrik sangat fleksibel dan dapat dirubah
ke bentuk energi lainnya seperti energi mekanik, energi panas, energi bunyi,
energi kimia dan energi gerak. Sulit dibayangkan bagaimana dunia ini jika
hingga pada saat ini manusia tidak dapat memanfaatkan listrik.
Berabad-abad telah dijalani dalam sejarah perkembangan
kelistrikan untuk mengubah pengetahuan menjadi teknologi sepaerti sekarang ini.
Sejarah pengetahuan dan teknologi membuktikan bahwa pada dasarnya fenomena alam
penting untuk dipalajari terlebih dahulu agar dapat dirubah menjadi teknologi.
Apabila menyingkap fenomena alam disebut membuka sebuah misteri dan
memanfaatkannya serta menguasainya disebut masteri. Oleh karena itu, mengubah
hasil ilmu pengetahuan menjadi teknologi diibaratkan misteri ke masteri. Para
peneliti sebagai penyingkap isteri sedangkan para perekayasa adalah prioner
misteri.
Listrik sebenarnya tersedia disekeliling kita secara
tidak terorganisir dan menunggu kita menyadari keberadaan listrik tersebut
serta memanfaatkannya dalam kehidupan kita. Dalam sejarah perkembangan
listrik magnet, banyak ilmuan atau peneliti yang mengeluarkan pendapat mengenai
asal mula adanya listrik. Para ilmuan ini, telah dianggap telah meletakkan
tonggak-tonggak pondasi dalam sejarah panjang perkembangan teknologi
kelistrikan.
Terpisah dari penemuan-penemuan mengenai kelistrikan,
di suatu tempat ditemukan adanya sebuah logam yang dapat menarik serbuk besi.
Untuk mengenang tempat ditemukannya, logam tersebut dinamakan magnet. Para
ilmuan meneliti sifat yang terdapat pada logam yang dapaat menarik logam lain.
Sejalan dengan perkembangan ilmu pegetahuan ditemukan bahwa listrik dan magnet
memiliki keterkaitan satu dengan yang lainnya. Sehingga sekarang ini dengan
menggunakan arus listrik kita dapat menimbulkan medan magnet disekitar logam.
B. Perumusan
Masalah
1.
Apa
Definisi Listrik dan Magnet
2.
Bagaimana
sejarah ditemukannya listrik dalam kehidupan?
3.
Bagaimana
ditemukannya sifat magnet dan pengaruhnya dalam kehidupan?
4.
Apa
hubungan kelistrikan dengan kemagnetan?
C. Tujuan Penulisan
1.
Mempelajari
tentang definisi Listrik dan Magnet
2.
Mempelajari
Sejaran tentang Listrik dan Magnet
3. Agar
kita menegtahui perkembangan kelistrikan dan kemagnetan serta mengetahui
hubungan kelistrikan dengan kemagnetan.
D. Metode
Penulisan
Adapun metode yang digunakan penulis dalam penulisan
makalah ini adalah metode pustaka.
BAB
II
PEMBAHASAN
Pengetahuan tentang listrik dan teknologi yang menggunakan listrik dapat kita
nikmati sekarang ini karena budi daya akal, pikiran, kehendak dan imajinasi
manusia untuk memahami dan memanfaatkan fenomena alam yang terdapat di
sekeliling kita. Perlu waktu yang panjang untuk menemukan listrik dalam fenomena
alam dan menyempurnakannya sehingga dapat bermanfaat untuk kehidupan kita saat
ini.
A. Listrik
a.
Definisi Listrik
Listrik adalah
aliran elektron-elektron dari atom ke atom pada sebuah penghantar. Semua atom
memiliki partikel yang disebut elektron terletak pada orbitnya mengelilingi
proton. Atom yang paling sederhana adalah atom Hydrogen (Atom Air),
yaitu hanya mempunyai satu elektron yang mengelilingi satu proton.
b. Sejarah
Penemuan Listrik dan Perkembangannya
Kira-kira 600 tahun sebelum masehi, seorang filosof
yunani bernama Thalus memiliki sebuah batu ambar yang tidak mengkilap. Dalam
upaya menjadikan batu tersebut mengkilap, dia menggosokkan batu ambar pada kain
bajunya. Ternyata batu tersebut dapat menarik serbuk kayu yang halus.
Pada tahun 1600 setelah masehi, seorang dokter
berkebangasaan Inggris bernama William Gilbert menemukan fenomena yang sama
pada gelas, balerang, ebonit dan damar. Oleh Gilbert kekuatan yang ditimbulkan
benda ketika digosok dinamakan kekuatan elektron sesuai dengan nama betu ambar
dalam bahasa yunani. Dari kata elektron, orang Belanda mennerjemahkan
electriceit, dan bahasa Indonesia menerjemahkannya menjadi listrik.
Pengertian listrik tidak berhenti sampai di situ
saja, karena pemahaman-pemahaman baru mengenai kelistrikan, terutama
sebagai akibat adanya penemuan baru yang berkaitan dnegan fisika atom dan inti.
Pada tahun 1897, J. J. Thompson, fisikawan inggris, dengan percobaan yang
dirancangnya berhasil membuktikan adanya elektron. Kemudian muridnya yakni
Ernest Rutherford mengemukakan teori mengenai struktur atom pada tahun 1911.
Ternyata di dalam atom terdapat inti yang terdiri atas proton dan neutron,
serta elektron yang mengelilingi inti. Proton bermuatan positif, elektron
bermuatan negatif sedangkan neutron tidak bermuatan. Kemudian para ahli fisika
menyimpulkan bahwa semua muatan yang bergerak dapat menimbulkan arus listrik.
Muatan yang bergerak dapt berupa elektron maupun proton.
Pada tahun 1752, Benyamin Franklin menaikkan
layang-layang mendekati sebuah gumpalan awan ketika hendak turun hujan.
Layang-layang tersebut dikendalikan dengan seutas benang. Pada ujung sebelah
bawah benang dikaitkan sebuah anak kunci . pada saat hujan turun benang menjadi
basah dan ketika dia mendekatkan telunjuknya pada anak kunci, terlihat bunga
api kecil meloncat. Awan ternyata mengandung listrik yang ingin mengalir ke
tanah melewati apa saja yang dapat menghantarkannya.
Kemampuan listrik untuk menggerakkan muatan dari satu
tempat ke tempat lain dinamakan potensial listrik atau dinotasikan dengan huruf
V. Bila hambatan dinotasikan dengan R, dan arus listrik dinotasikan dengan I,
maka diperoleh hubungan antara ketiganya. Untuk menghormati para ilmuan maka I
dinyatakan dengan satuan Ampere, V dengan satuan volt dan R dengan satuan Ohm.
Hukum Ohm ini sangat sederhana dan perananya sangan
penting dalam kelistrikan dan elektronika, karena tingkah laku elektron dapat
langsung diprediksi dengan mengunakan hukum Ohm.
Apabila dalam rangkain terdapat banyak hambatan dan rangkain sedikit
lebih rumit, hukum Ohm tidak dapat digunakan lagi, melainkan menggunakan Hukum
Gustav Kirchhoff. Menurut kaidah kirchhoff jumlah aljabar gaya gerak listrik
dalam suatu simpul tertutup sama dengan jumlah aljabar tegangan lawannya
(Johannes-1978).
B.
Magnet
a.
Definisi 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.
Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang
mempunyai suatu medan magnet. Materi terseb ut
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.
Satuan intensitas magnet menurut
sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk
total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2 = 1 tesla, yang mempengaruhi
satu meter persegi.
b.
Sejarah Penemuan Medan Magnet
Terpisah dari penemuan-penemuan mengenai kelistrikan,
di suatu tempat ditemukan adanya sebuah logam yang dapat menarik serbuk besi.
Untuk mengenang tempat ditemukannya, logam tersebut dinamakan magnet.
Sebetulnya orang Cian telah menegnal benda itu jauh sebelumnya mereka
menggunakannya sebagai jarum kompas bahkan dapat menyembuhkan penyakit sejak
2000 tahun sebelum masehi. Magnet diyakini dapat mengurangi pembengkakan dan
melancarkan peredaran darah. Akibat aktivitas kimiawi tertentu dalam tubuh
manusia maka organ tersebut menghasilkan medan magnet yangberfluktuasi, setiap
sel dalam tubuh memiliki nilai magnetik tertentu. Sama halnya dengan listrik,
begitu banyak ilmuan yang tertarik un tuk meneliti mengenai sifat kemagnetan
suatu benda.
William Gilbert yang manamukan adanya elektron
meneliti kembali mengenai magnet. Penelitiannya sangat berpengaruh hingga pada
saat ini.
Listrik dan magnet selama berabad-abad dianggap
sebagai dua fenomena alam yang terpisah dan seolah-olah tidak ada hubungannya.
Barulah ketika Hans Christian Oersted pada tahun 1820 mendemonstrasiakn
fenomena yang sangat menarik di unuversitas Kopenhagen. Ilmuan baru melihat
bahwa listrik dan magnet itu seperti saudara kembar. Oersted menunjukkan adanya
penyimpangan jarum kompas yang diletakkan di sekitar kawat berarus listrik.
Sejak saat itu disimpulkan bahwa ada hubungan timabl nalik antara listrik dan
magnet.
Kemudian Oersted juga mengamati bahwa serbuk besi yang
diletakkan berserak di atas karton akan mempumnyai pola teratur apabila arus
listri dialirkan menembus karton tersebut. Oersted akhirnya menyimpulakn arus
listrik pasti menimbulkan medan magnet. Namun Dia tidak mengetahui keterkaitan
antara mereka. Penemuan Oersted ini mengilhami dua orang ahli fisika bangsa
Prancis bernama Jean baptiste Biot dan Felix Savart.
Hampir dalam waktu bersamaan Andre Marie Ampere
menemukan adanya kekuatan saling menarik dari dua buah kawat sejajar yang
dialiri arus dan berarah sama. Sebaliknya bila arah arusnya berlawanan akan
tolak menolak.
c.
Jenis – Jenis Magnet
1.
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:
• Neodymium Magnets, merupakan magnet tetap
yang paling kuat.
• Samarium-Cobalt Magnets
• Ceramic Magnets
• Plastic Magnets
• Alnico Magnets
2.
Magnet
tidak tetap (remanen)
Magnet tidak
tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh
magnet tidak tetap adalah elektromagnet.
3.
Magnet
buatan
Magnet buatan
meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini.
Bentuk magnet
buatan antara lain:
• Magnet U
• Magnet ladam
• Magnet batang
• Magnet lingkaran
• Magnet jarum (kompas)
d.
Cara Membuat Magnet.
1. Membuat
Magnet dengan Cara Menggosok
Besi yang
semula tidak bersifat
magnet, dapat dijadikan magnet. Caranya besi digosok dengan
salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer
yang terdapat pada besi letaknya
menjadi teratur dan
mengarah ke satu
arah.
2. Membuat
Magnet dengan Cara Arus Listrik
Besi
yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub magnet yang terbentuk
bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika
arah arus berlawanan
jarum jam maka
ujung besi tersebut menjadi kutub utara. Sebaliknya,
jika arah arus searah putaran jarum jam
maka ujung besi
tersebut terbentuk kutub
selatan. Dengan demikian, ujung A
kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.
Setelah kita
dapat membuat magnet
tentu saja ingin
menyimpannya. Agar sifat kemagnetan sebuah magnet dapat tahan lama, maka
dalam menyimpan magnet diperlukan angker (sepotong besi) yang dipasang pada
kutub magnet. Pemasangan angker bertu- juan untuk mengarahkan magnet elementer
hingga membentuk rantai tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan dua angker yang dihubungkan dengan dua kutub
magnet yang berlawanan. Jika berupa
magnet U untuk menyimpan diperlukan satu angker yang dihubungkan pada kedua
kutubnya. Kita sudah
mengetahui benda magnetik
dapat dijadikan magnet. Sebaliknya
magnet juga dapat dihilangkan kemagnetannya. Bagaimana caranya?
Sebuah magnet akan
hilang sifat kemagnetannya jika magnet dipanaskan,
dipukul-pukul, dan dialiri arus listrik bolak-balik. Magnet
yang mengalami pemanasan
dan pemukulan akan menyebabkan
perubahan susunan magnet
elementernya. Akibat pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi
tidak teratur dan tidak searah. Penggunaan arus AC menyebabkan arah arus listrik
yang selalu berubah-ubah.
Perubahan arah arus
listrik memengaruhi letak dan arah magnet elementer. Apabila letak dan
arah magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.
C.
Hubungan
Kelistrikan dengan Kemagnetan
Kelistrikan dan kemagnetan adalah suatu fenomena alam
yang memiliki keterkaitan satu dengan yang lainnya. Hal ini dibuktikan oleh
fisikawan Inggris yaitu James Clerk Maxwell.
Berbeda dengan para ilmuan sebelumnya yang secara
estafet mengembangkan ilmu penegtahuan kelistrikan lewat pengamatan dan
percobaan James Clerk Maxwell memberikan kontribusinya dalam bentuk teori yang
mampu menerangkan fenomena listrik magnet menjadi satu kesatuan. Menurut
Maxwell listrik dan magnet sebenarnya berasal dari sumber yang sama.
Keduanya saling berkaitan erat dalam arti listrik dapat diubah menjadi magnet
dan sebaliknya magnet dibangkitkan dengan magnet. Maxwell berusaha untuk merumuskan
keterkaitan keduanya dengan bahasa matematis yang sederhanya.
Dikenal ada dua macam perumusan persamaan Maxwell,
yakni perumusan dalam bentuk diferensial dan integral.
Dengan berkembangnya ilmu kemagnetan dan di dukung
dengan ilmu lainnya maka para perekayasa dapat membuat teknologi mulai dari
yang sederhana hingga mutakhir untuk mempermudah pekerjaan manusia.
BAB
III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Fenomena-fenomena alam yang terjadi di
sekitar kita sebenarnya memiliki rahasia yang dapat diungkapkan dan hasilnya
akan berguna bagi kehidupan.
2.
Arus listrik timbul karena adanya
perpindahan muatan dari potensial tinggi ke potensial rendah.
3.
Kelistrikan dan kemagnetan merupakan dua
fenomena alam yang memiliki keterkaitan satu dengan yang lainnya.
4.
Dengan listrik suatu benda dapat
dijadikan magnet dan sebaliknya dengan bantuan magnet energi listrik
dibangkitkan.
5.
Hubungan listrik dan magnet dirumuskan
oleh Maxwell dengan metode integral dan diferensial.
B.
Saran
Dalam sebuah penulisan, tentu diperlukan dilakukannya penulisan
lanjutan guna meningkatkan ilmu pengetahuan. Dalam membuat makalah, disarankan
mencari referensi yang lebih luas lagi, sehingga pembahasan akan semakin
mendalam dan lebih efektif. Sehingga akan benar-benar memberikan manfaat dimana
akan didapat sebuah pengetahuan yang dapat diterapkan di dalam masyarakat
hendaknya.
DAFTAR PUSTAKA
Wikipedia Ensiklopedia Bebas. 2012. Magnet. Wikipedia.org; diakses online
pada tanggal 8 November 2012.
http://id.wikipedia.org/wiki/magnet
Tidak ada komentar:
Posting Komentar