Pemanfaatan Sifat Kemagnetan

Sifat kemagnetan dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai bidang, salah satunya pada mesin pengangkat rongsokan menggunakan prinsip elektromagnet untuk mengangkat logam-logam rongsokan. Hal tersebut dapat terjadi karena baja yang terdapat di dalam alat tersebut dililit kumparan, kemudian dialiri arus listrik sehingga baja tersebut menjadi magnet. Selain digunakan dalam alat pengangkat rongsokan logam, prinsip elektromagnet digunakan juga dalam bel listrik, relai, dan telepon.

Peralatan Yang Memanfaatkan Sifat Kemagnetan

Prinsip Elektromagnet Dalam Alat Pengangkat Besi

Pada dasarnya alat ini adalah magnet listrik. Apabila arus listrik dialirkan pada B, A akan menjadi magnet. Akibatnya C akan ditarik oleh A. Apabila arus listrik dihentikan A menjadi besi sehingga C terlepas.

Prinsip Elektromagnet Dalam Bel Listrik

Bagian terpenting sebuah bel listrik adalah elektromagnet dan pemutus arus (interuptor). Pada inti besi lunak yang berbentuk U dililitkan kawat dengan arah belitan yang berlawanan supaya pada ujung-ujung inti besi dihasilkan kutub-kutub magnet yang tidak sejenis (utara dan selatan).

Jangkar besi selalu dihubungkan dengan pegas baja. Ketika sekelar bel ditekan, arus listrik dari baterai mengalir melalui interuptor C kemudian pegas baja menuju kumparan. Inti besi lunak menjadi magnet listrik dan menarik jangkar besi lunak beserta pegas baja, sehingga bel berbunyi. Begitu jangkar besi lunak beserta pegas baja ditarik oleh elektromagnet, kontak interuptor C terputus, sehingga secara otomatis arus listrik dari baterai terputus. Karena kumparan tidak dialiri arus listrik, inti besi lunak kehilangan sifat kemagnetannya dan tidak mampu lagi menarik jangkar. Pegas baja yang menempel pada jangkar menyebabkan jangkar mengayun kembali ke kedudukannya semula. Interuptor C terhubung kembali dengan pegas baja sehingga menghubungkan kembali arus listrik dari baterai ke elektromagnet, dan siklus proses di atas terulang kembali secara terus-menerus.

Prinsip Elektromagnet Dalam Relai

Relai adalah alat dengan energi listrik kecil, dapat menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang besar. Relai magnet dalam listrik adalah sakelar yang dijalankan dengan menggunakan magnet listrik. Perhatikan gambar berikut. Prinsip kerja relai tersebut adalah sebagai berikut. Apabila pada I, mengalir arus listrik, maka M menjadi magnet. Akibatnya S ditarik sehingga kontak K bersentuhan. Apabila pada I₁ tidak mengalir arus listrik maka M tidak menjadi magnet sehingga S terlepas sebab ditarik oleh P. Jadi, pada I₂ baru mengalir arus jika ada arus pada I₁.

Relai banyak digunakan untuk sakelar jarak jauh. Sebagai contoh, relai untuk membuka pintu garasi. Sakelar pengatur dihubungkan dengan rangkaian elektronik yang peka cahaya. Apabila rangkaian elektronik disoroti lampu mobil, maka pintu garasi akan terbuka.

Prinsip Elektromagnet Dalam Telepon

Pesawat telepon terdiri atas dua bagian utama, yaitu pesawat pengirim atau mikrofon dan pesawat penerima atau earpiece. Mikrofon terdiri atas pelat tipis yang disebut diafragma (D) yang selalu bersentuhan dengan butir-butir karbon (C) yang berada di dalam kotak karbon ( B ).

Getaran suara yang jatuh di permukaan diafragma D mengakibatkan diafragma itu bergetar. Getaran diafragma mengakibatkan butir-butir karbon tertekan. Jika tekanannya besar, butir-butir karbon merapat, jika tekanannya kecil, butir-butir karbon merenggang. Perubahan merapat dan merenggangnya butir-butir karbon menyebabkan hambatan listriknya berubah-ubah. Saat butir-butir karbon merapat, hambatan listriknya kecil dan saat merenggang hambatan listriknya besar. Berubahnya hambatan listrik karbon sesuai dengan getaran suara. Perubahan hambatan listrik ini mengakibatkan berubah-ubahnya arus listrik. Arus yang berubah-ubah ini dialirkan ke pesawat penerima.

Pesawat penerima terdiri atas sebuah diafragma M, magnet listrik AA dan magnet tetap US yang berfungsi memagnetkan inti magnet listrik AA. Karena diafragma terbuat dari lempengan bahan ferromagnetik, maka selalu tertarik ke arah AA, sehingga bentuknya lengkung. Arus listrik dari mikrofon yang berubah-ubah mengakibatkan kemagnetan elektromagnet pada pesawat penerima berubah-ubah pula. Perubahan kemagnetan ini menyebabkan berubahnya gaya tarik pada diafragma. Perubahan gaya tarik ini sesuai dengan getaran suara yang dikirim dari mikrofon. Penerima mendengar suara pengirim.

Prinsip Elektromagnet Dalam Motor Listrik

Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi kinetik. Motor listrik yang bekerja dengan energi arus searah disebut motor arus searah. Perhatikan motor listrik.

Pada bentuk yang paling sederhana, motor listrik terdiri atas sebuah kumparan penghantar yang dapat berputar pada medan magnet melalui sebuah poros yang arahnya tegak lurus arah medan magnet. Tiap ujung kumparan dihubungkan dengan sebuah cincin belah. Kedua cincin belah itu dibuat sedemikian rupa sehingga berdiri tegak lurus bidang gelung. Cincin belah ini berfungsi sebagai penukar arus yang sering disebut komutator. Komutator berputar bersama gelung. Pada tiap belah cincin menempel sebatang grafit yang disebut sikat. Sikat-sikat ini tidak berputar. Selama komutator berputar, sikat selalu menempel pada salah satu cincin belah. Arus listrik akan mengalir ke sikat, cincin belah, dan terus ke kumparan. Akibatnya pada kumparan terjadi medan magnet. Kutub utara kumparan akan bergerak ke kutub selatan dan kutub selatan akan bergerak ke kutub utara magnet sehingga kumparan sejajar dengan US. Pada keadaan demikian cincin belah akan membalikkan arah arus listrik, sehingga kutub magnet pada kumparan akan membalik dan akan tolak-menolak dengan kutub magnet. Dengan demikian, kumparan akan selalu bergerak.

Agar perputaran tidak tersendat-sendat, kumparan dibuat lebih dari satu. Pada prakteknya, kumparan terdiri atas banyak lilitan dan menyebabkan putaran motor menjadi lebih kuat sehingga mampu melakukan pekerjaan-pekerjaan yang lebih berat. Magnet yang digunakan pun berupa magnet listrik.

Prinsip Elektromagnet Dalam Alat Ukur Listrik

Salah satu jenis alat pengukur listrik yang banyak digunakan ialah alat ukur listrik jenis kumparan berputar atau yang lebih dikenal dengan nama galvanometer. Pada dasarnya, alat ini terdiri atas sebuah magnet ladam yang ruang di antara kutub-kutubnya berbentuk silinder. Di antara kedua kutub terdapat inti besi lunak dan kutub magnet terdapat kumparan yang dapat berputar bersama dua batang poros. Pada setiap poros dipasang pegas spiral. Saat kumparan tak berarus, pegas spiral mengatur letak jarum sehingga menunjukkan skala nol. Pada keadaan ini bidang kumparan sejajar medan magnet. Kumparan dikendalikan oleh pegas spiral sedemikian sehingga besar sudut putaran jarum sebanding dengan arus yang mengalir. Semakin besar arus semakin besar sudut putarannya. Jarum menyimpang dengan sudut putaran maksimum 90^o.