Kemagnetan dan Pemanfaatannya dalam Produk Teknologi

 1. Pemanfaatan Magnet dalam Migrasi Hewan

Migrasi burung : beberapa burung seperti elang dan layang – layang bermigrasi tiap musim tertentu, burung menggunakan partikel magnetik yang ada pada tubuhnya untuk menciptakan peta navigasi dengan memanfaatkan medan magnet bumi.

Zaman dahulu, pemanfaatan medan magnet bumi digunakan burung merpati untuk mengantarkan surat. Merpati menggunakan medan magnet bumi sebagai petunjuk arah pulang, hal ini pernah dibuktikan oleh Comel (1974) ketika kepala merpati dipasang magnet, merpati tidak mengetahui jalan pulang karena radarnya terhalang magnet dikepalanya. 

2. Teori Dasar Kemagnetan

Kata magnet berasal dari bahasa Yunani magnitis lithos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah wilayah di Yunani yang kini bernama Manisa (Turki). Di wilayah  tersebut terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu. Magnet terbuat dari logam seperti besi dan baja. Magnet memiliki berbagai bentuk dan dinamakan sesuai bentuknya. 

Magnet adalah benda yang memiliki kemampuan dapat menarik benda lain. Magnet memiliki 2 kutub yaitu kutub utara dan selatan. Kutub – kutub yang senama bila didekatkan akan tolak menolak, kutub – kutub yang berbeda nama bila didekatkan akan tarik menarik

3. Teori Kemagnetan Bumi

Bumi adalah magnet raksasa, memiliki kutub utara dan selatan. Kutub utara magnet bumi berada di kutub selatan bumi, dan kutub selatan magnet bumi berada di kutub utara bumi.  Ketidaktepatan kutub utara dan selatan magnet bumi disebut deklanasi. Medan magnet bumi juga membentuk sudut dengan horizontal bumi yang disebut sudut inklinasi.

4. Gaya Lorentz

Kawat berarus dalam medan magnet akan mengalami Gaya Lorentz. Arus listrik sebanding dengan gaya yang ditimbulkan, demikian juga dengan perubahan medan magnet yang diberikan. Akibat dari arah arus (I) dan arah medan magnet (B) saling tegak lurus, secara matematis Gaya Lorentz dituliskan sebagai berikut : 

Keterangan :

F = gaya lorentz (Newton) 

B = medan magnet tetap (Tesla) 

I = kuat arus listrik (Ampere) 

L = panjang kawat berarus yang masuk medan magnet  (meter)

5. Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik adalah perubahan medan magnet yang dapat menghasilkan listrik. Menurut Faraday, arus listrik dapat dihasilkan dengan cara menggerakkan magnet batang keluar masuk kumparan, diterapkan pada generator, dinamo AC – DC dan Transformator. 

Generator adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi gerak (kinetik) menjadi listrik. Energi gerak diperoleh dari energi angin, air, dan sebagainya. Generator ada 2 yaitu generator AC (Alternating Current) dan DC (Direct Current). 

Generator AC atau alternator dapat menghasilkan arus listrik bolak balik dengan menggunakan cincin ganda, generator DC dapat menghasilkan arus listrik searah dengan menggunakan komutator (cincin belah). 

6. Kemagnetan dalam Produk Teknologi

Kemagnetan banyak dimanfaatkan dalam teknologi seperti Magnetic Resonance Imaging (MRI), Kereta Maglev dan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). 

1. MRI : adalah alat untuk mendeteksi penyakit, menggunakan prinsip kemagnetan untuk mencitrakan kondisi kesehatan tulang atau organ bagian dalam manusia tanpa melalui pembedahan. Orang yang akan dicek kesehatannya dimasukkan ke dalam medan magnet yang memiliki kekuatan 5000 kali lipat lebih kuat dari medan magnet bumi. 
2. PLTN : adalah pembangkit listrik yang menggunakan energi nuklir, cara kerjanya seperti pembangkit listrik konvensional, misalnya pembangkit listrik batubara, air dipanaskan menggunakan bahan bakar batubara hingga menguap. Uap yang dihasilkan digunakan menggerakkan turbin yang selanjutnya untuk menggerakkan generator. 
3. Kereta Maglev (magnetically levitated): atau kereta terbang adalah kereta yang diterbangkan ±10 mm di atas relnya. Meskipun rel dan kereta tidak menempel, kereta maglev yang super cepat mampu melaju hingga 650 km/jam, tidak akan terjatuh dan tergelincir. Ini disebabkan menerapkan prinsip gaya tolak menolak magnet dan didorong menggunakan motor induksi. Kereta maglev menjadi alat transportasi masal di negara maju seperti Jepang, Amerika, China, Prancis, Jerman, dan Lodon. Di Jepang, kereta yang menggunakan prinsip ini, contohnya kereta Shinkansen yang menghubungkan kota Tokyo, Nagoya, dan Osaka.