PEMANFAATAN KEMAGNETAN

Elektromagnet

Bel Listrik

Elektromagnet dalam bel listrik berupa inti besi yang berbentuk huruf U. Inti besi tersebul dililiti kumparan dengan arah belitan yang berbeda. Hal ini dilakukan dengan maksud agar diperoleh magnet yang berbeda jika kumparan tersebut dialiri arus listrik
Ketika sakelar ditekan. teradi aliran arus liitrik. Akibatnya, inti besi lunak menjadi elektromagnet. Elektromagnet ini dapat menarik jangkar besi lunak. Saat jangkar besi tersebut menempel pada elektromagnet, pemukul mengenai bel dan terjadi bunyi.
Selama jangkar besi menempel pada besi lunak. aliran arus listrik terputus. Hal itu menyebabkan sifat kemagnetan inti besi lunak hilang. Akibatnya. jangkar besi lunak kembali ke posisi semula. Demikianlah hal ini berlangsung berulang-ulang selama sakelar bel ditekan. Alat untuk menyambung atau memutus arus listrik secara berulang-ulang secara otomatis disebut interuptor. Jadi, elektromagnet pada bel listrik memutus dan menyambyng arus listrik dengan cepat secara otomatis.

Relai

Relai adalah alat yang dapat menghubungkan atau memutus arus listrik besar menggunakan arus listrik kecil. Oleh karena itu, motor listrik atau mesin-mesin listrik yang memerlukan arus besar dapat dikontrol dari jauh menggunakan kabel yang dapat dilalui arus kecil. Kabel seperti itu lebih murah harganya. Bagian utama relai adalah elektromagnet dan kontak. Relai banyak digunakan sebagai kontak starter mobil. Adapun prinsip kerjanya adalah sebagai berikut.
Ketika sakelar ditekan, arus listrik kecil mengalir. Aliran arus ini menyebabkan jangkar besi lunak tertarik ke elektromagnet hingga menempel. Hal itu menyebabkan kontak terhubung. Akibatnya, motor listrik teraliri arus. Aliran arus listrik itulah yang menyebabkan motor listrik berputar.

Pesawat Telepon

Pesawat telepon terdiri atas dua bagian utama, yaitu mikrofon (pesawat pengirim) dan telepon (pesawat penerima). Mikrofon terdiri atas diafragma aluminium, kotak karbon, dan butir-butir karbon. Adapun telepon terdiri atas diafragma besi, magnet permanen, dan
elektromagnet.

Alat Pengangkat Magnetik

Jika inti besi dibengkokkan (berbentuk U), tentu magnet seperti itu mempunyai daya tarik lebih kuat. Inilah yang menjadi prinsip kerja alat pengangkat magnetik. Untuk memperbesar gaya tarik alat, dapat dilakukan dengan cara menambah lilitan dan menambah arus listrik. Dewasa ini alat pengangkat magnetik digunakan untuk memisahkan bahan logam dengan bahan bukan logam, misalnya pada tempat pembuangan sampah modern.

Gaya Magnet

Percobaan Oersted menunjukkan bahwa di sekitar penghantar berarus listrik terdapat medan magnet. Dengan demikian, jika penghantar berarus listrik diletakkan dalam medan magnet tentu terjadi interaksi antara medan magnet dan arus listrik. Interaksi tersebut menghasilkan suatu gaya yang disebut gaya Lorentz.

F = B I ℓ
dengan
F = gaya Lorentz (N)
I = kuat arus listrik (A)
B = medan magnetik (T)
ℓ = panjang penghantar (m)

Adapun arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan aturan atau kaidah tangan kiri seperti berikut. Jika jari tengah menunjukkan arah arus listrik dan telunjuk menunjukkan arah medan magnet, arah gaya Lorentz ditunjukkan oleh ibu jari.
F = gata Lorentz
B = medan magnetik
I = arus listrik

Penggunaan Gaya Magnet

Pengertian gaya magnet atau gaya Lorentz dapat membantu memahami terjadinya perubahan energi listrik menjadi energi gerak. Berdasarkan hal itulah, sekarang ini banyak peralatan yang memanfaatkan gaya Lorentz. Alat-alat yang prinsip kerjanya berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi gerak antara lain motor listrik dan alat pengukur listrik.

• Motor Listrik

Bagian-bagian utama motor listrik adalah sebagai berikut:

1. Rotor, berupa kumparan yang dapat berputar pada sumbunya;
2. Komutator (cincin belah), merupakan bagian ujung rotor (bagian yang berputar);
3. Sikat bagian komutator dan berarus;
4. Magnet tetap magnet.

Jika arus listrik dialirkan melalui kumparan, pada kumparan bekerja gaya Lorentz. Gaya Lorentz inilah yang memutar kumparan, jika sumbu kumparan dihubungkan dengan kipas angin, kipas angin tersebut akan berputar bersama sumbu kumparan,

• Alat Pengukur Listrik

Skema alat pengukur listrik jenis kumparan berputar. Jika dialiri arus listrik kumparan tersebut akan berputar karena terkena gaya Lorentz. Karena kumparan dihubungkan dengan jarum penunjuk, tentu saja jarum penunjuk tersebut juga ikut berputar. Besar perputaran kumparan bergantung pada besar gaya Lorentz yang bekerja padanya. Adapun besar gaya Lorentz ditentukan oleh kuat arus yang mengalir pada kumparan. Dengan demikian, makin besar kuat arus yang mengalir pada kumparan, makin besar skala yang ditunjuk oleh jarum penunjuk. Demikianlah prinsip kerja alat pengukur listrik jenis kumparan berputar.