Elektromagnet

Elektromagnet


Elektromagnet adalah alat untuk membangkitkan medan magnet dengan bantuan arus listrik. Alat ini terdiri atas suatu gulungan atau kumparan kawat yang dililitkan pada inti yang biasanya terbuat dari besi lunak. Setelah kumparan kawat diberi aliran listrik, terbentuklah medan magnet. Jika arus listrik dihentikan, maka medan magnet yang telah terjadi akan hilang.
a.     Penemuan oersted
Hans Christian Oersted, seorang guru fisika ber- kebangsaan Denmark pada tahun 1820 dalam percobaannya menghasilkan hubungan antara arus listrik dengan kemagnetan. Hubungan itu kemudian disebut elektromag-netik.  Selama bertahun-tahun ia percaya ada hubungan antara kelistrikan dan kemagnetan, namun ia tidak dapat membuktikannya. Pada tahun 1829 akhimya ia menemu-kan buktinya.
Oersted mengamati, saat jarum kompas didekatkan pada kawat berarus, jarum kompas tersebut menyimpang dari kedudukan semula. Jika arah arus dibalik, maka jarum kompas menyimpang ke arah sebaliknya. Jika arus ditiadakan, maka jarum kompas kembali menunjuk arah utara selatan. Karena jarum kompas hanya dapat disimpangkan oleh medan magnet, Oersted menyimpulkan bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Arus listrik yang mengalir pada kawat menghasilkan medan magnet yang arahnya bergantung pada arah arus. Garis gaya magnet yang dihasilkan oleh arus listrik pada kawat lurus diperlihatkan pada gambar berikut.







B.     KeeLEktromagnetan
Muatan listrik yang bergerak akan menimbulkan medan magnet. Sebaliknya dalam kawat penghantar yang ditaruh dalam medan magnet akan mengalir arus listrik, bila kuat medan magnet itu berubah. Untuk menghafalkan arah arus dan arah medan magnet yang ditimbulkan, dapatlah digunakan tangan kanan yang empat jarinya digenggamkan sementara ibu jarinya disimpangkan sejauh mungkin (seperti orang Jawa atau Sunda menunjuk arah; atau orang Amerika menyetop mobil untuk ikut menumpang). Maka ibu jari akan menunjukkan arah arus listrik dan keempat jari yang melengkung menunjukkan arah melingkamya medan magnet. Aturan tangan kanan ini tetap berlaku untuk arus listrik yang mengalir dalam kumparan.
Sebagaimana dua magnet berinteraksi, demikian pula arus listrik dan medan magnet akan berinteraksi. Gaya interaksi itu akan diderita oleh elektron atau ion yang bergerak, atau kawat tempat mengalirnya elektron-elektron itu. Menurut perjanjian, arah arus listrik berlawanan dengan arah gerak elektron. Hubungan antara arah medan magnet, arus listrik, dan gaya interaksi dapat dihafalkan dengan menggunakan tangan kiri yang ibu jari, telunjuk dan jari tengahnya diluruskan sedemikian sehingga masing-masing tegak lurus terhadap dua jari yang lain. Maka telunjuk akan menunjukkan arah medan magnet, jari tengah arah arus listrik (atau arah gerakan ion positif), dan ibujari arah gaya interaksi yang akan bekerja pada elektron, ion. atau kawat, sehingga gerakan partikel ataupun kawat itu akan menyimpang.
Interaksi yang akan menyimpangkan gerakan partikel itu dimanfaatkan dalam tabung sinar katode (CRT; misalnya dalam pesawat TV, atau monitor komputer), mikroskop elektron, spektrometer massa dan pemercepat partikel. Kawat berupa kumparan yang menderita gaya interaksi akan berputar seperti terdapat dalam motor listrik. Dalam beberapa alat ini simpangan dapat juga disebabkan oleh gabungan gaya magnetik dan gaya elektrostatik.










c.     Penggunaan elektromagnet
Elektromagnet banyak digunakan dalam dunia teknik karena kekuatan sifat kemagnetannya dapat diubah-ubah dengan cara mengubah besarnya aliran listrik serta dapat dihilangkan secara tiba-tiba dengan cara memutuskan aliran listrik. Pada tempat pembuangan akhir  besi tua, elektromagnet digunakan untuk memisahkan besi dan baja dari bahan lain. dalam dunia kedokteran, para ahli bedah menggunakan elektromagnet untuk membuang serpihan baja dan besi dari mata. Elektromagnet juga banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada bel listrik, relai, dan telepon rumah.
Bel listrik terdiri dari beberapa bagian, yaitu besi berbentuk U yang dililiti kawat dengan arah yang berlawan-an, interuptor yang berfungsi sebagai pemutus arus, besi lunakyang digunakan pada sebuah pegas baja, serta bel sebagai sumber bunyi. Jika sakelar ditekan maka arus listrik akan mengalir dari sumber tegangan (baterai atau ali) menuju interuptor. Kemudian arus menuju pegas baja dan mengalir ke kumparan di besi U.  Adanya arus yang mengalir melalui kumparan mengakibatkan besi U berubah menjadi magnet dan menarik besi lunak yang dilekatkan pada pegas baja.
Tertariknya besi lunak beserta pegas baja mengakibat-kan pegas baja memukul bel hingga berbunyi. Pada saat yang sama hubungan pegas baja dengan interuptor terputus sehingga arus berhenti mengalir. Hal ini mengakibatkan besi U kehilangan sifat magnetnya. Pegas baja lalu kembali ke keadaan semula dan berhubungan kembali dengan interuptor. Proses ini terjadi berulang-ulang, sehingga bel terdengar nyaring.