Kelompok 5 (Bahan Magnetik

MAKALAH FISIKA MATERIAL MAKALAH FISIKA MATERIAL

BAHAN MAGNETIK, LOGAM BESI DAN LOGAM NON BESI BAHAN MAGNETIK, LOGAM BESI DAN LOGAM NON BESI Makalah ini disusun

Makalah ini disusun sebagai tugas mata sebagai tugas mata kuliah Fkuliah Fisika Materialisika Material Dosen pengampu: Erina Hertanti, M.Si

Dosen pengampu: Erina Hertanti, M.Si

Penyusun: Penyusun: Adnavi l!a"###$%#&$%%%#& Adnavi l!a"###$%#&$%%%#& Mita Prati'i"###$%#&$%%%#( Mita Prati'i"###$%#&$%%%#( )urul Mairina"###%#&$%%%%# )urul Mairina"###%#&$%%%%# Semester"

Semester"**ahun ahun : : +A"P+A"P.Fisika .Fisika %#$%#$ PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA  JURUSAN PEN

 JURUSAN PENDIDIKAN ILMDIDIKAN ILMU PENGETU PENGETAHUAHUAN ALAMAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

 JAKAR  JAKARTTAA

2015 2015

KAT

Asalamu-alaikum r. b Asalamu-alaikum r. b..  Alhamdulillahi

 Alhamdulillahi rabbil rabbil ‘alamin‘alamin, , segsegala ala pu/pu/i i syusyukukur r kekehadhadirairatt All

Allah ah S* S* ataatas s rahmrahmat)yat)ya a yanyang g teltelah ah memembemberi ri kekekukuatan atan padapada p

peennyuyussuun n bbaiaik k rrohohaanni i mmaauuppuun n //asasmmanani i sseehhiinngggga a mmamamppuu me

menynyelelesesaiaikkan an pepenunulilisasan n mamakkalalah ah inini i yayang ng beber/r/ududul ul 00BahanBahan Ma

Man!n!", ", L#L#a$ a$ B!%B!%& & 'an 'an L#L#a$ a$ N#N#n(Bn(B!%&!%&1. 1. ShaShala'la'at at sersertata salam tak lupa terhadap 2aginda 3asul, )abi Muhammad SA yang salam tak lupa terhadap 2aginda 3asul, )abi Muhammad SA yang telah memper/uangkan 4slam sehingga umatnya mampu membuka telah memper/uangkan 4slam sehingga umatnya mampu membuka pintu ilmu pengetahuan.

pintu ilmu pengetahuan.  *

 *ak ak lupa lupa penulis penulis mengu5apkan mengu5apkan terimakasih terimakasih kepada kepada 2apak2apak s

seellaakku u ddoosseen n ppeennggaammppu u mmaatta a kkuulliiaah h 66uurraan n HHaaddiitts s aattaass bim

bimbinbinganngannya ya yanyang g penpenuh uh antantusiusias as daldalam am menmenyamyampaipaikan kan ililmumu ag

agamama a inini. i. 33ekekanan7r7rekekan an kkelelas as yanyang g tetelalah h memenyenyemamangngatati i dandan memberikan pengarahan dalam menyelesaikan makalah ini.

memberikan pengarahan dalam menyelesaikan makalah ini. S

Saarraan n ddaan n krriittiik k k tteennttuunnyya a ssaayya a hhaarraappkkaan n ddaallaamm pe

pengngemembabangngan an mamakakalalah h inini, i, sesehihingngga ga bibisa sa lelebibih h babaik ik ununtutuk k kkee depann

depannya. ya. SemoSemoga ga tulitulisan san makmakalah alah ini bisa ini bisa membmembantu antu pembpemba5aa5a da

dalalam m mememamahahami mi pepengngerertitian an hahadidis s mamaupupun un ununsusurr7u7unsnsur ur didi dalamnya khususnya yang

dalamnya khususnya yang basicbasic sekolah a'alnya sekolah umum. sekolah a'alnya sekolah umum. assalamu-alaikum r. b. assalamu-alaikum r. b. 8iputat,  September %#+ 8iputat,  September %#+  

Asalamu-alaikum r. b Asalamu-alaikum r. b..  Alhamdulillahi

 Alhamdulillahi rabbil rabbil ‘alamin‘alamin, , segsegala ala pu/pu/i i syusyukukur r kekehadhadirairatt All

Allah ah S* S* ataatas s rahmrahmat)yat)ya a yanyang g teltelah ah memembemberi ri kekekukuatan atan padapada p

peennyuyussuun n bbaiaik k rrohohaanni i mmaauuppuun n //asasmmanani i sseehhiinngggga a mmamamppuu me

menynyelelesesaiaikkan an pepenunulilisasan n mamakkalalah ah inini i yayang ng beber/r/ududul ul 00BahanBahan Ma

Man!n!", ", L#L#a$ a$ B!%B!%& & 'an 'an L#L#a$ a$ N#N#n(Bn(B!%&!%&1. 1. ShaShala'la'at at sersertata salam tak lupa terhadap 2aginda 3asul, )abi Muhammad SA yang salam tak lupa terhadap 2aginda 3asul, )abi Muhammad SA yang telah memper/uangkan 4slam sehingga umatnya mampu membuka telah memper/uangkan 4slam sehingga umatnya mampu membuka pintu ilmu pengetahuan.

pintu ilmu pengetahuan.  *

 *ak ak lupa lupa penulis penulis mengu5apkan mengu5apkan terimakasih terimakasih kepada kepada 2apak2apak s

seellaakku u ddoosseen n ppeennggaammppu u mmaatta a kkuulliiaah h 66uurraan n HHaaddiitts s aattaass bim

bimbinbinganngannya ya yanyang g penpenuh uh antantusiusias as daldalam am menmenyamyampaipaikan kan ililmumu ag

agamama a inini. i. 33ekekanan7r7rekekan an kkelelas as yanyang g tetelalah h memenyenyemamangngatati i dandan memberikan pengarahan dalam menyelesaikan makalah ini.

memberikan pengarahan dalam menyelesaikan makalah ini. S

Saarraan n ddaan n krriittiik k k tteennttuunnyya a ssaayya a hhaarraappkkaan n ddaallaamm pe

pengngemembabangngan an mamakakalalah h inini, i, sesehihingngga ga bibisa sa lelebibih h babaik ik ununtutuk k kkee depann

depannya. ya. SemoSemoga ga tulitulisan san makmakalah alah ini bisa ini bisa membmembantu antu pembpemba5aa5a da

dalalam m mememamahahami mi pepengngerertitian an hahadidis s mamaupupun un ununsusurr7u7unsnsur ur didi dalamnya khususnya yang

dalamnya khususnya yang basicbasic sekolah a'alnya sekolah umum. sekolah a'alnya sekolah umum. assalamu-alaikum r. b. assalamu-alaikum r. b. 8iputat,  September %#+ 8iputat,  September %#+  

Penyusu Penyusu n n DAFT DAFTAR ISAR ISII KAT

KATA PA PENGANENGANTTARAR...... DAFTAR ISI

DAFTAR ISI... $$ PRAKATA

PRAKATA... 99 BAB V

BAB V... && BAHAN MAGNETIK, LOGAM BESI DAN LOGAM NON(BESI

BAHAN MAGNETIK, LOGAM BESI DAN LOGAM NON(BESI...&...& A.

A. ogaogam....m...&...& #.

#. ogaogam Fm Ferro aerro atau tau ogam 2eogam 2esi...si...&..& .

. ogaogam )on7Fm )on7Ferrerro atau ogan )on7o atau ogan )on72esi.2esi...;..; $.

$. <ara<arakteriskteristik tik 2aha2ahan n ogam.ogam...(...( B

B.. MMaann!!""...#...# #.

#. PenPengertigertian an magnmagnet...et...#...# .

. Ma5amMa5am7ma5a7ma5am m magnmagnet...et...#=...#= $.

$. 2aha2ahan Magnen Magnetik.tik...%% 9.

9. MaterMaterial Magial Magnet unet unak danak dan Magnn Magnet <eet <eras...ras...;...; KESIMPULAN KESIMPULAN...=...= DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA...$%...$% $ $

PRAKATA

2ahan " material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai >aman dahulu sampai sekarang. <ehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dll.

Perkembangan peradaban manusia /uga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya ?/aman batu, perunggu dsb@.

Pada tahap a'al manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya sepeti yang tersedia di alam misalnya: atu. <ayu.kulit, tanah, dsb. Dengan perkembangan peradaban manusia, bahan7 bahan alam tersebut bisa diolah sehingga isa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi.

Pada +% tahun terakhir, para saintis menemukan hubungan si!at7si!at dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa di5iptakan puluhan ribu /enis bahan yang mempunyai si!at7si!at yang berbeda. #

#Asyari Daryus, %%&, Diktat Kuliah Material Teknik , akarta: niversitas Darma Persada, hal.+.

BAB V

BAHAN MAGNETIK, LOGAM BESI DAN LOGAM NON(BESI

2erbagai ma5am bahan sangat banyak di/umpai di alam ini, ada sekitar #( unsur yang terbagi men/adi beberapa golongan seperti unsur logam, logam alkali, alkali tanah, lantanida, aktinida, logam transisi, metaloid, non7logam, halogen sampai gas mulia.

Se5ara umum bahan logam yang memiliki karakteristik anatara lain si!at mekaniknya kuat, liat, keras, sebagai penghantarkan panas dan listrik yang baik, dapat dipolish sampai mengkilap, tidak tembus 5ahaya serta memiliki titik 5air yang tinggi. 2ahan logam dapat diklaBsikasikan lagi dalam dua bagian yaitu logam !erro ?logam yang mengandung unsur Fes atau !erum@ dan logam non7 !erro ?logam yang tidak mengandung unsur Fe atau !erum@.

A. ogam

#. ogam Ferro atau ogam 2esi

ogam !ero merupakan logam paduan dengan komposisi utamanya adalah unsur Fe?!erum@dengan 8?karbon@.selain kedua unsur utama tersebut biasanya /uga ditambahkan beberapa unsur7unsur pemandu lainnya seperti )i ?nikel@,8r ?5rom@,C?vanadium@.

2eberapa produk yang termasuk /enis logam !erro antara lain besi tuang,besi tempa,ba/a lunak,ba/a karbon sedang ba/a karbon tinggi dan ba/a karbon tinggi 5ampuran.sebagaimana menurun ?Amanto,%%&:@ berikut:

2esi tuang

2esi tuang memiliki komposisi berupa 5ampuran antara Fe?besi@ dan karbon .kadar karbon 9.si!atnya tidak rapuh tidak dapat ditempa baik untuk dituang.aplikasinya sigunakan antara kain untuk akas mesin,me/a prata,bagian7bagian mesin bubut,blok silinderdan 5in5in tengkorak.

 2esi tempa

<omposisi besi tempa terdiri dari == besi murni.si!atnya dapat ditempa,liat,namuntidak di tuang.dalam aplikasinya besi tempa dapat digunkan sebagai rantai /angkar, keran dan landasan ker/a plat.

 2esi lunak

<omposisinya terdiri dari 5ampuran besi dan karbon dengan kadar karbonnya antara %,# s"d %,$.mempunyai si!at dapat di tempa dan liat.digunakan untuk membuat mur,skrup,pipa dan alat7alat bangunan.

 2a/a karbon sedang

<omposisinya 5ampuran besi dan karbon yang mengandung karbon sekitar %,9 sd"%,&.si!atnya lebih kenyal dari ba/a karbon tinggi.banyak digunakan membuat ker/a tempa,poros dan rel ba/a.

 2a/a karbon tinggi

2a/a karbon tinggi memiliki komposisi 5ampuran besi dan karbon yang mengandung karbon sekitar %,; s"d #,+.si!atnya dapat ditempa,dapat disepuh dan dapat dimudakan.di gunakan untuk membuat kikir,pahat,gerga/i,tap,stempel,alat mesin bubut dan alat perkakas lainnya.

 2a/a karbon tinggi dengan 5ampuran

2a/a karbon tinggi dengan 5ampuran memiliki komposisi seperti ba/a karbon tinggi namun di tambah unsur nikel atau 5obalt,krom,dan tungsen.si!atnya rapuh namun dapat

digunakan temperatur tinggi tanp kehilangan kekerasan,dapat disepuh dan di mudakan.dalam pemakainnya banyak digunakan untuk membuat komponen permesinan yang diaplikasikan pada temperatur tinggi

. ogam )on7Ferro atau ogan )on72esi

Logam non-ferro adalah logam yang tidak mengandung unsur  Fe(ferum).umumnya logam-logam tersebut di padukan dengan unsur-unsur  lain dalam komposisi yang terbatas.logam-logam yang tergolong non-ferro antara lain tembaga,alumunium,timbal dan timah sebagaimna yang di utarakan (amanto,2006:)

Tembaga (copper)

!embaga ("u) ber#arna $oklat kemerahan.sifatnya kemerahan.sifatnya dapat di tempa,liat baik untuk penghantar panas dan listrik.tembaga  banyak digunakan untuk perelatan kelistrikandan peralatan dekorasi.

Alumunium (allumunium)

%lumunium (%l) ber#arna biru putih.sifatnya dapat ditempa,liat,bobotnya ringan,dapat menghantarkan panas dan listrik yang baik dan mampu di tuang.alumunium digunakan untuk peralatan memasak,elektronik,sarana transportasi dan lain-lain

Timbal (plumbum)

!imbal (&b) ber#arna biru kelabu.sifatnya dapat di tempa,sangat liat,tahan korosi dan bobotnya sangat berat.timbal di gunakan sebagai bahan  proteksi radiasi,bubungan atap dan bahan pengisi.

Timah (Sn)

!imah ('n) #arnanya bening keperak-perakan.sifatnya dapat ditempa, liat dan tahan korosi.timah di gunakan sebagai pelapis lembaran baa lunak  (plat timah) dan industri tempat penga#etan makanan

$. <arakteristik 2ahan ogam

2erikut ini pen/elasan se5ara lengkap karakteristik dari material logam.

a. Si!at mekanis 2ahan ogam

Si!at ini merupakan si!at kemampuan atau kekuatan logam untuk menahan beban yang diberikan, baik beban statis atau dinamis, baik pada temperature kamar, temperature tinggi maupun temperature di ba'ah %%_8. 2eberapa 5ontoh dari pembebanan statis dapat berupa pembebanan tarik, tekan lentur, baban punter, geser, dan kombinsai dari beban tersebut. Semnatar itu, pembebanan yang bersi!at dinamis dapat berupa beban ke/ut bebabn yang selalu berubah7ubah dan beban men/alar. Dari si!at7 si!at mekanis ini akan dapat diketahui sampai beberapa besar kekuatan, kekenyalan, keliatan, kekerasan, kegetasan, keuletan, tahan aus, batas pen/alaran, dan kekuatan stress rupture dari bahan logam yang telah dihasilkan. 2erikut ini pen/elasan dari si!at7si!at tersebut #@ Si!at 2ahan ogam Akibat Pembebanan *arik

@ Si!at 2ahan ogam Akibat Pembebanan Dinamis $@ Si!at Pen/alaran 2ahan ogam

9@ Si!at 2ahan ogam *erhadap 2eban <e/ut +@ Si!at <ekerasan 2ahan ogam

&@ Si!at 2ahan ogam Akibat aya Penekan

;@ Si!at 2ahan ogam *erhadap aya eser dan Puntir (@ Si!at 2ahan ogam *erhadap 2enturan

=@ Si!at 3edaman 2ahan ogam #%@ Si!at Plastis 2ahan logam

Gambar 1. a) Emmision Sektrometer?Alat /i <omposisi ogam@ b@ Hardnes *ester ?Alat /i <ekerasan ogam@ 5@ Miskroskop MetallograB ?struktur mikro logam@ d@ Mounting Press ?Pengu/ian *arik ogam@ e@ Pengu/ian Peleburan ogam

b. Si!at Fisik 2ahan ogam

Si!at Bsik adalah si!at tahan logam karena mengalami peristi'a Bsika seperti, kemampuannya dalam menghantarkan panas, kemampuan dalam menghantarkan listrik dengan baik, kemampuannya dipolis samapi mengkilap, tidak tembus 5ahaya, serta si!at7si!at lainnya ketika diberi proses pemanasan seperti akan men5air ketika dipanaskan, perubahan ukuran men/adi lebih halus, dan perubahan strukturnya.

5. Si!at *eknologi 2ahan ogam

Si!at teknologi adalah suatu si!at bahan yang ter/adi setelah logam tersebut diolah atau di ma5hining. Si!at7si!at ini biasanya harus diketahui terlebih dahulu sebelum pengolahan material itu dialkukan. Pengu/ian yang

dilakukkan natara lain pengu/ian mampu las ?'eldability@, mamapu 5or ?5ostability@ dan mapu keras ?hardenability@. d. Si!at <imia 2ahan ogam

Si!at kimia dari suatu material logam men5akup kelarutan logam tersebut pada larutan biasa atau garam, dan pengoksidasian material tersebut. Hamper semua si!at kimia erat khubungannya dengan kerusakan ?deterisasi@ se5ara kimia. <erusakan tersebut berupa ge/ala korosi dan ketahanan material terhadp serangan korosi yang biasanya timbul akibat pengaruh lingkungan. 

e. Si!at Gptik

Si!at opti5 material berkaitan dengan interaksi antara metrial dengan radiasi elektromagnetik, khususnya 5ahaya tampak. Foton yang /atuh pada material dapat dipantulkan, diabsorpsi atau ditransmisikan. Absorpsi atau transmisi !oton oleh material bergantung pada sen/ang energy antara pita valensi dan pita konduksi !oton dan energy !oton itu sendiri. Pada struktur pita logam tidak terdapat sen/ang energy sehingga !oton dengan energy berapapun

 Ari! */ah/ono, %#$, Fisika Loam dan Allo! , 8iputat:4) akarta Press, hal. ##79.

diabsorpsi dengan eksitasi ele5tron dari pita valensi ele5tron memasuki level eneri yang lebih tinggi dalam pita konduksi. Dengan demikian logam memiliki si!at tidak tembus radiasi elektromagnetik, mulai dari gelombang radio, in!ramerah, 5ahaya tampak, hingga ultraviolet, tetapi transparan terhadap sinar7 energy tinggi dari sinar7

γ  _{. Sebagian besar radiasi yang diabsorpsi disebarkan}

balik sebagai radiasi dengan pan/ang gelombang sama ?atau reIeksi@. ogam bersi!at tidak tembus dan dapat memantulkan dan yang kita lihat adalah distribusi pan/ang gelombang 5ahaya tereIeksi, yang mementukan 'arna logam. adi tembaga dan emas hanya memantulkan rentang pan/ang gelombang tertentu dan mengabsorpsi sisa !oton, artinya tembaga memantulkan 5ahaya merah yang lebih besar pan/ang gelombangnya dan mengabsorpsi biru yang lebih pendek pan/ang gelomangnya. Alumunium dan perak dapat memantulkan rentang spe5trum tampak se5ara lengkap dan be'arna keperk7perakan.$

B. Man!"

#. Pengertian magnet

$3.E. Smallman dan .. "isho#$ %&&&$ Metaluri Fisika Modern ' (eka!asa Material, akarta: Erlangga, hal. ##.

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Asal kata magnet diduga dari kata magnesia yaitu nama suatu daerah di Asia ke5il. Menurut 5erita di daerah itu sekitar 9.%%% tahun yang lalu telah ditemukan se/enis batu yang memiliki si!at dapat menarik besi atau ba/a atau 5ampuran logam lainnya. 2enda yang dapat menarik besi atau ba/a inilah yang disebut magnet. Didalam kehidupan sehari7hari kata 0magnet1 sudah sering kita dengar, namun sering /uga berpikir bah'a /ika mendengar kata magnet selalu berkonotasi menarik benda. ntuk bisa mengambil suatu barang dari logam ?5ontoh obeng besi@ hanya dengan sebuah magnet, misalkan pada peralatan perbengkelan biasanya dilengkapi dengan si!at magnet sehingga memudahkan untuk mengambil benda yang  /atuh di tempat yang sulit di/angkau oleh tangan se5ara langsung. 2ahkan banyak peralatan yang sering digunakan, antara lain bel listrik, telepon, dinamo, alat7alat ukur listrik, kompas yang semuanya menggunakan bahan magnet.

 Magnet dapat dibuat dari bahan besi, ba/a, dan 5ampuran logam serta telah banyak diman!aatkan untuk industri otomoti! dan lainnya. Sebuah magnet terdiri atas magnet7 magnet ke5il yang memiliki arah yang sama ?tersusun teratur@, magnet magnet ke5il ini disebut magnet elementer. Pada logam yang bukan magnet, magnet elementernya mempunyai arah sembarangan ?tidak teratur@ sehingga e!eknya saling meniadakan, yang mengakibatkan tidak adanya kutub7kutub magnet pada u/ung logam. Setiap magnet memiliki dua kutub, yaitu: utara dan selatan. <utub

magnet adalah daerah yang berada pada u/ung7u/ung magnet dengan kekuatan magnet yang paling besar berada pada kutub7kutubnya. Magnet dapat menarik benda lain, beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. )amun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. 2esi dan ba/a adalah dua 5ontoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen 5air adalah 5ontoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik Satuan 4nternasional ?S4@ adalah *esla dan S4 unit untuk total Iuks magnetik adalah 'eber ?# 'eber"m J # tesla@ yang mempengaruhi luasan satu meter persegi.9

a. <utub magnet

Semua magnet mempunyai si!at7si!at tertentu. Setiap magnet, bagaimanapun bentuknya, mempunyai dua u/ung di mana pengaruh magnetiknya paling kuat. Dua u/ung tersebut dikenal sebagai kutub magnet. <utub magnet yang bila digantung menun/uk arah utara disebut kutub utara ?@, dan sebaliknya disebut kutub selatan ?S@. Magnet dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran meliputi magnet batang, tapal kuda, dan 5akram seperti diperlihatkan pada

ambar ;.$.

9 8hapter 44, niversitas Sumatera tara,

http:""repository.usu.a5.id"bitstream"#$9+&;(="&+99"9"8hapter%44.pd! 

 ika dua magnet saling didekatkan, mereka saling mengerahkan gaya, yaitu gaya magnet. aya magnet, seperti gaya listrik, terdiri dari tarik7menarik dan tolakmenolak. ika dua kutub utara saling didekatkan, kedua kutub tersebut akan tolak7menolak. Demikian /uga halnya /ika dua kutub selatan saling didekatkan. )amun,  /ika kutub utara salah satu magnet didekatkan ke kutub selatan magnet lain, kutub7kutub tersebut akan tarik7 menarik. Aturan untuk kutub7kutub magnet tersebut berbunyi:

<utub7kutub senama akan tolak7menolak dan kutub7 kutub tidak senama akan tarik7menarik. 2agaimana aturan ini bila dibandingkan dengan aturan yang memaparkan perilaku muatan listrikK

 *er/a dinya <emagnetan

Si!at7si!at magnetik suatu bahan bergantung pada struktur atomnya. Para ilmu'an mengetahui bah'a atom memiliki si!at7si!at magnetik. Si!at7si!at magnetik tersebut disebabkan gerak elektron dalam atom7atom tersebut. Gleh karena itu, tiap atom di dalam suatu bahan magnetik adalah seperti sebuah magnet ke5il yang disebut magnet atom. Dalam keadaan normal, atom7atom tersebut menun/uk ke semua arah se5ara a5ak sehingga kemagnetan mereka saling menghilangkan seperti ditun/ukkan padaambar ;.&a. Agar sebuah benda se5ara keseluruhan beker/a sebagai magnet, sebagian besar atom7atom dalam benda tersebut harus menun/uk arah yang sama. <etika atom7atom tersebut menun/uk pada arah yang sama, gaya magnetik tiap atom bergabung men/adi gaya magneti5 yang lebih besar, seperti ditun/ukkan pada ambar ;.&b.

b. Medan Magnet

Medan magnet adalah daerah disekitar magnet yang masih merasakan adanya gaya magnet. ika sebatang magnet diletakkan dalam suatu ruang, maka ter/adi perubahan dalam ruang ini yaitu dalam setiap titik dalam ruang akan terdapat medan magnetik. Arah medan magnetik di suatu titik dide!enisikan sebagai arah yang ditun/ukkan oleh kutub utara /arum kompas ketika ditempatkan pada titik tersebut.

#@ Momen Magnetik

2ila terdapat dua buah kutub magnet yang berla'anan Lm dan m terpisah se/auh l, maka besarnya momen magnetiknya ?  M ´ ¿ adalah

( ´

 M 

)=

mlr^   NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN. ?.#@

dengan ?  M 

^

¿

adalah sebuah vektor dalam arah vektor unit r^ berarah dari kutub negati! ke kutub positi!. Arah momen magnetik dari atom bahan non magnetik adalah a5ak sehingga momen magnetik resultannya men/adi nol. Sebaliknya di dalam bahan7 bahan magnetik, arah momen magnetik atom7atom

bahan itu teratur sehingga momen magnetik resultan tidak nol.

momen magnet mempunyai satuan dalam 5gs adalah gauss.5m$ _{atau emu dan dalam S4 mempunyai} satuan A. m_.

@ 4nduksi Magnetik

Diletakkan dalam medan luar  H 

´

akan menghasilkan medan tersendiri  H ' ´   yang menigkatkan nilai total medan magnetik bahan tersebut. 4nduksi magnetik yang dideBnisikan sebagai medan total bahan ditulis sebagai:

´

B

= ´

 H 

+ ´

 H '  _{NNNNNNNNNNNNN}

NNN. ?.@

Hubungan medan sekunder  H ' =´ 4π  M ´ , satuan B´ dalam 5gs adalah gauss, sedangkan dalam geoBsika eksplorasi dipakai satuan gamma ?g@ dan dalam S4 adalah tesla ?*@ atau nano*esla ?n*@.

$@ <uat Medan Magnetik

<uat medan magnet ?  H 

´

 ¿

  pada suatu titik yang ber/arak r dari m# dideBnisikan sebagai gaya persatuan

kuat kutub magnet, dapat dituliskan sebagai:

´

 H 

=

 F 

´

m2

=

m1  μ0r 2

 ´

r   ?oersted@ NNNNNN..?.$@

dengan r adalah /arak titik pengukuran dari m.  H 

´

mempunyai satuan A"m dalam S4sedangkan dalam 5gs

´

 H   _{mempunyai satuan oersted.}

9@ 4ntensitas <emagnetan

Se/umlah benda7benda magnet dapat dipandang sebagai sekumpulan benda magnetik. Apabila benda magnet tersebut diletakkan dalam medan luar, benda

tersebut men/adi termagnetisasi karena induksi.

Dengan demikian, intensitas kemagnetan dapat

dideBnisikan sebagai tingkat kemampuan

menyearahkan momenmomen magnetik dalam medan magnetik luar dapat /uga dinyatakan sebagai momen magnetik persatuan volume. Satuan magnetisasi dalam

5gs adalah gauss atau emu.8m7$  _{dan dalam S4 adalah}

Am7#_.

´

 I 

=

 M 

´

V 

=

mlr^ V  NNNNNNNNNNNNNNNN. ?.9@ Dimana 4 J 4ntensitas <emagnetan

C J Colume

. Ma5am7ma5am magnet

2erdasarkan si!at kemagnetannya magnet dapat

dibedakan men/adi dua ma5am, yaitu: a. Magnet permanen.

Magnet permanen adalah suatu bahan yang dapat menghasilkan medan magnet yang besarnya tetap tanpa adanya pengaruh dari luar atau disebut magnet alam karena memiliki si!at kemagnetan yang tetap. Magnet

permanen dibuat orang dalam berbagai bentuk dan dapat dibedakan menurut bentuknya men/adi :

7 Magnet batang

7 Magnet ladam ?sepatu kuda@ 7 Magnet /arum

7 Magnet silinder 7 Magnet lingkaran b. Magnet remanen

Magnet remanen adalah suatu bahan yang hanya dapat menghasilkan medan magnet yang bersi!at sementara. Medan magnet remanen dihasilkan dengan 5ara mengalirkan arus listrik atau digosok7gosokkan dengan magnet alam. 2ila suatu bahan pengantar dialiri arus listrik, besarnya medan magnet yang dihasilkan tergantung pada besar arus listrik yang dialirkan. Medan

magnet remanen yang digunakan dalam praktek

kebanyakan dihasilkan oleh arus dalam kumparan yang berinti besi. Agar medan magnet yang dihasilkan 5ukup kuat, kumparan diisi dengan besi atau bahan se/enis besi dan sistem ini dinamakan ele5tromagnet. <euntungan ele5tromagnet adalah bah'a kemagnetannya dapat dibuat sangat kuat, tergantung dengan arus yang dialirkan. Dan kemagnetannya dapat dihilangkan dengan memutuskan arus listriknya.

$. 2ahan Magnetik

2ahan magnetik adalah suatu bahan yang memiliki si!at kemagnetan dalam komponen pembentuknya. 2erdasarkan perilaku molekulnya di dalam Medan magnetik luar, bahan magnetik terdiri atas tiga kategori, yaitu paramagnetik, !eromagnteik dan diamagnetik.

a. 2ahan Diamagnetik

Material diamagnetik mempunyai sus5eptibility

magnetik yang ke5il dan bernilai negati!. Diamagnetik merupakan si!at magnet yang paling lemah, yaitu tidak permanen dan hanya mun5ul selama berada dalam medan magnet luar. 2esarnya momen magnetik yang diinduksikan sangat ke5il, dan dengan arah yang berla'anan dengan arah medan luar. Permeabilitas relati!  ?Or@ lebih ke5il dari satu dan suseptibilitas magnetiknya negati!, sehingga besaran 2 dalam bahan diamagnetik lebih ke5il daripada dalam vakum. ika disimpan diantara kutub7kutub dari ele5tromagnet yang kuat, material

diamagnetik akan ditarik ke daerah yang bermedan lemah+

ambar *. 'usunan momen dipol magnet dan kur+a  +s ! /.

2ahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing7masing atom" molekulya adalah nol, tetapi medan magnet akibat orbit dan spin elektronnya tidak nol ?Halliday  3esni5k, #=(=@. 2ahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. ika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron7elektron dalam atom akan mengubah gerakannya sedemikian rupa sehingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berla'anan dengan medan magnet luar tersebut. Si!at diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron. <arena atom mempunyai elektron orbital, maka semua bahan bersi!at diamagnetik. Suatu bahan dapat bersi!at magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan +https:""hardiananto.'ordpress.5om"%#%"%+"%;"klasiBkasi7magnet"

diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Permeabilitas bahan ini: OQ μ0 dengan suseptibilitas magnetik bahan:  xm<0 . )ilai bahan diamagnetik mempunyai orde 7#%7+_m$_{"kg. 8ontoh bahan diamagnetik}

yaitu: bismut, perak, emas, tembaga dan seng.&

b. 2ahan Paramagnetik.

2ahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing masing atom" molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh atom" molekul dalam bahan nol, hal ini disebabkan karena gerakan atom" molekul a5ak, sehingga resultan medan magnet atomis masing7masing atom saling meniadakan ?Halliday  3esni5k, #=(=@. Di ba'ah pengaruh medan eksternal, mereka mense/a/arkan diri karena torsi yang dihasilkan. Si!at paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang men/adi terarah oleh medan magnet luar.

& 8hapter 44, niversitas Sumatera tara,

http:""repository.usu.a5.id"bitstream"#$9+&;(="&+99"9"8hapter%44.pd! 

2ahan ini /ika diberi medan magnet luar, elektron7 elektronnya akan berusaha sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan magnet luar. Si!at paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang men/adi terarah oleh medan magnet luar.

Dalam bahan ini hanya sedikit spin elektron yang tidak berpasangan, sehingga bahan ini sedikit menarik garis7

garis gaya. Dalam bahan paramagnetik, medan2 yang dihasilkan akan lebih besar dibanding dengan nilainya dalam hampa udara. Suseptibilitas magnet dari bahan paramagnetik adalah positi! dan berada dalam rentang #%7+ sampai #%7$ _m$_{"<g, sedangkan permeabilitasnya adalah O} R O%. 8ontoh bahan paramagnetik : alumunium, magnesium dan 'ol!ram.

5. 2ahan Ferromagnetik

ambar . Susunan momen dipol magnet untuk material !eromagnetik dengan" tanpa adanya medan magnet dari luar serta kurva 2 vs H

Feromagnetik memiliki momen magnetik permanen tanpa adanya medan magnet yang diberikan dari luar. Feromagnetik teletak pada logam transisi, diantaranya adalah Fe, 8o, )i serta pada logam tanah /arang ?rare earth@ seperti )d, dan d. Suseptibilitas magnetnya dapat men5apai #%&.;

2ahan !erromagnetik mempunyai resultan medan magnet atomis besar, hal ini disebabkan oleh momen magnetik spin elektron. Pada bahan ini banyak spin ele5tron yang tidak berpasangan, masing7masing spin elektron yang tidak berpasangan ini akan menimbulkan medan magnetik, sehingga medan magnet total yang ;https:""hardiananto.'ordpress.5om"%#%"%+"%;"klasiBkasi7magnet"

dihasilkan oleh satu atom men/adi lebih besar ?Halliday  3esni5k, #=(=@. Medan magnet dari masing7masing atom dalam bahan !erromagnetik sangat kuat, sehingga interaksi diantara atom7atom tetangganya menyebabkan sebagian besar atom akan mense/a/arkan diri membentuk kelompok7kelompok, kelompok inilah yang dikenal dengan domain.

Domain7domain dalam bahan !erromagnetik, dalam ketiadaan medan eksternal, momen magnet dalam tiap domain akan paralel, tetapi domain7domain diorientasikan se5ara a5ak, dan yang lain akan terdistorsi karena pengaruh medan eksternal. Domain dengan momen magnet paralel terhadap medan eksternal akan mengembang, sementara yang lain mengerut. Semua domain akan menyebariskan diri dengan medan eksternal pada titik saturasi, artinya bah'a setelah seluruh domain sudah terarahkan, penambahan medan magnet luar tidak memberi pengaruh apa7apa karena tidak ada lagi domain yang perlu disearahkan, keadaan ini disebut dengan pen/enuhan ?saturasi@. 2ahan ini /uga mempunyai si!at remanensi, artinya bah'a setelah medan magnet luar dihilangkan, akan tetap memiliki medan magnet, karena itu bahan ini sangat baik sebagai sumber magnet permanen. Permeabilitas bahan : dengan suseptibilitas bahan : . 8ontoh bahan !erromagnetik : besi, ba/a. Si!at kemagnetan bahan !erromagnetik akan hilang pada temperatur 8urrie. *emperatur 8urrie untuk besi lemah adalah ;;%o_{8 dan untuk ba/a adalah #%9$}o_8.

Si!at bahan !erromagnetik biasanya terdapat dalam bahan !erit. Ferit merupakan bahan dasar magnet permanen yang banyak digunakan dalam industriindustri elektronika, seperti dalamloudspeaker, motor7motor listrik,dynamo dan <H7 meter.(

d. Anti!eromagnetik

abungan momen magnetik antara atom7atom atau ion7ion yang berdekatan dalam suatu golongan bahan tertentu akan menghasilkan pense/a/aran anti paralel. e/ala ini disebut anti7!eromagnetik. Si!at tersebut antara lain terdapat pada MnG, bahan keramik yang bersi!at ionik yang memiliki ion7ion MnL dan G7. *idak ada momen magnetik netto yang dihasilkan oleh ion G7, hal ini

disebabkan karena adanya aksi saling menghilangkan total pada kedua momen spin dan orbital. *etapi ion MnL

memiliki momen magnetik netto yang terutama berasal dari gerak spin. 4on7ion MnL ini tersusun dalam struktur kristal sedemikian rupa sehingga momen dari ion yang berdekatan adalah antiparalel. <arena momen7momen

magnetik yang berla'anan tersebut saling menghilangkan, bahan MnG se5ara keseluruhan tidak memiliki momen

magnetik.

( 8hapter 44, niversitas Sumatera tara,

http:""repository.usu.a5.id"bitstream"#$9+&;(="&+99"9"8hapter%44.pd! 

ambar +. Susunan momen dipol magnet serta kurva #" vs * =

ambar 6. 1lasifikasi material magnetik berdasarkan susunan momen dipol atau spin/.

=https:""hardiananto.'ordpress.5om"%#%"%+"%;"klasiBkasi7magnet"

9. Material Magnet unak dan Magnet <eras

Material magnetik diklasiBkasikan men/adi dua yaitu

material magneti5 lemah atau sot manetic materials

maupun material magneti5 kuat atau hard manetic

materials. Penggolongan ini berdasarkan kekuatan medan koersi!nya dimana so!t magneti5 atau material magneti5 lemah memiliki medan koersi! yang lemah sedangkan material magneti5 kuat atau hard magneti5 materials memiliki medan koersi! yang kuat. Hal ini lebih /elas digambarkan dengan diagram histerisis atau hysteresis loop sebagai loop.

Diagram histeresis diatas menun/ukkan kurva histeresis untuk material magneti5 lunak pada gambar ?a@ dan material magneti5 keras pada gambar ?b@. H adalah medan magnetik yang diperlukan untuk menginduksi medan berkekuatan 2 dalam material. Setelah medan H ditiadakan, dalam spe5imen tersisa magnetisme residual 2r, yang disebut residual remanen, dan diperlukan medan magnet H5 yang disebut gaya koersi!, yang harus diterapkan dalam arah berla'anan untuk meniadakannya. Magnet lunak mudah dimagnetisasi serta mudah pula mengalami demagnetisasi, seperti tampak pada ambar .+ )ilai H yang rendah sudah memadai untuk menginduksi medan 2 yang kuat dalam logam, dan diperlukan medan H5 yang ke5il untuk menghilangkannya. Magnet keras adalah material yang sulit dimagnetisasi dan sulit di demagnetisasi. <arena hasil kali medan magnet ?A"m@ dan induksi ?C.det"m_{@ merupakan energi per satuan volume,}

luas daerah hasil integrasi di dalam loop histerisis adalah sama dengan energi yang diperlukan untuk satu siklus magnetisasi mulai dari % sampai LH hingga H sampai %. energi yang dibutuhkan magnet lunak dapat diabaikanT medan magnet keras memerlukan energi lebih banyak sehingga pada kondisi7ruang, demagnetisasi dapat diabaikan. Dikatakan, magnetisasi permanen.

KESIMPULAN

#. *erdapat dua /enis logam berdasarkan unsur penyusun: • ogam !erro : besi dan ba/a

• ogam non7!erro: tembaga, alumunium, timbal, timah

. <arakteristik ogam

• Si!at mekanis : u/i kekuatan, kekenyalan, keliatan, kekerasan, kegetasan, keuletan, tahan aus, batas pen/alaran, dan kekuatan stress rupture dari bahan logam

• Si!at Bsik : kemampuan menghantarkan panas dan listrik

• Si!at kimia: ketahanan korosi!  • Si!at optik: tidak tembus pandang

$. Magnet : benda yang dapat menarik besi dan ba/a 9. 2ahan magneti5: • Diamagneti5 • Parramagnetik • Ferromagneti5 Anti7!erromagnetik $