Tentang SIFAT MAGNETIK

Satu sifat magnetik yang kita kenal adalah kemampuannya menarik benda-benda terbuat dari besi tanpa menyentuhnya. Sifat ini : ternyata juga berlaku jika batang magnet diletakkan di ruang hampa.

            Bumi adalah magnet raksasa. Jarum kompas yang bersifat magnetik dipengaruhi oleh magnet bumi, sehingga memberi petunjuk arah mata angin. Kutub-kutub magnetik yang sama akan saling tolak menolak. 

            Untuk mempermudah konsep magnetik, sering dipergunakan alat bantu berupa serbuk besi yang disebarkan pada kertas putih, kemudian sebuah batang magnetik ditempelkan di bawahnya. Serbuk besi segera membentuk pola-pola khas berupa garis-garis lengkung yang menghubungkan kedua ujung atau kutub batang magnetik (lihat gambar 1). Garis-garis yang terbentuk disebut garis medan magnetik. Jadi sebuah medan magnetik terdiri garisgaris medan magnetik yang pada - hakekatnya tidak terlihat. Konsep ini penting karena timbulnya gaya magnetik yang berkaitan erat dengan arus listrik dan. energi. Gambaran menjadi lebih rumit lagi disebabkan materi bermuatan dapat berinteraksi dan mempengaruhi medan magnetik.

            Aliran arus listrik dapat menghasilkan medan magnetik. Sifat ini terlihat jika sebuah besi biasa dililit oleh kawat yang kemudian dialiri arus listrik. Seperti sebelumnya, dengan bantuan serbuk-serbuk besi, besi yang terlilit kawat berubah menjadi magnet dengan memperlihatkan garis-garis medan magnetik. Jika arus listrik dapat melahirkan medan magnetik, sebaliknya juga berlaku bahwa medan magnetik dapat menghasilkan arus listrik. Jika lilitan kawat pada besi yang bersifat magnetik digerakkan maka akan timbul arus listrik.

            Fenomena ini serupa dengan proses bekerjanya dinamo kecil yang menyalakan lampu sepeda. Kayuhan kaki menyebabkan magnet dalam dinamo berputar. Perubahan medan maanetik akan menimbulkan arus listrik yang kemudian menyalakan lampu sepeda. Hubungan yang terintegrasi antara arus listrik dan sifat kemagnetan, meskipun tampak sederhana dan dapat dirumuskan secara elegan persamaan matematisnya, tetapi sangat kompleks dalam pemahamannya seperti terekam dari banyaknya fenomena-fenomena magnetik yang terjadi di alam semesta. Medan magnet permukaan matahari terlihat dalam Gambar 2. Meskipun demikian, konsep garis-garis medan magnetik dapat memberikan visualisasi terhadap kompleksitas interaksi yang terjadi.     

 

Gambar 1. Bumi sebagai magnet mempunyai garis-garis gaya magnetik seperti halnya batang magnet

 

Gambar 2. Garis garis gaya magnetik di daerah aktif matahari dengan struktur yang sangat kompleks. Citra diambil oleh satelit TRACE

            Efek tersebut juga berlaku untuk kuat medan magnetik yang kuat. Demikian pula jika tali karet dipuntir, maka akan meniadi lebih pendek, tetapi mempunyai energi yang lebih besar per satuan luas yang terlihat jika tiba-tiba tali karet tersebut putus. Medan magnetik juga dapat terpuntir akibat interaksi dengan sekitarnya. Seperti halnya analogi tali karet, energi yang tersimpan menjadi lebih besar. Semakin besar dan kuat medan magnetik, semakin besar pula energi yang tersimpan di dalamnya. 

Gambar 3. Rentang densitas dan temperatur atau energi plasma yang sangat lebar dan kompleks

            Berbeda dengan bumi yang tersusun oleh materi padat, cair dan gas, matahari terdiri dari gas terionisasi dengan temperatur sangat tinggi. Komposisi utama matahari, atau umumnya bintang adalah gas Hidrogen. Temperatur yang tinggi dalam matahari menyebabkan materi terurai menjadi elektron dan ion positif. Komposisi ini tidak hanya berlaku dalam atmosfer matahari, tetapi di banyak tempat sebagai bintang, galaksi, ruang antar planet, lapisan ionosfer bumi, dll. Keadaan ionisasi tersebut sering disebut sebagai plasma, suatu istilah dari bahasa Yunani, yang diperkenalkan oleh Langmuir dan Tonk pada sekitar tahun 1940-an. Plasma merupakan materi ke-4 setelah padat, cair dan gas. Rentang fisis berbagai fenomena plasma terlihat dalam Gambar 3. Plasma dan medan magnetik merupakan kembar siam yang tidak terpisahkan.

              

            Materi yang terjebak dalam garis-garis gaya medan magnetik merupakan plasma, sehingga aliran energi dalam plasma mempunyai kaitan erat dengan struktur maupun topologi medan magnetik. Energi magnetik yang besar tersimpan dalam garis-garis medan magnetik tersebut. Energi magnetik ini dapat diubah menjadi energi termal, jika terjadi hubungan pendek. Evolusi topologi medan rnagnetik, terkait dengan aliran konveksi, menjadi pemicu utama siklus aktivitas matahari dan pembangkitan energi matahari. Sekaligus rnenjadi sisi yang belum banyak diketahui secara fisis. Demikian pula interaksi dan propagasi plasma dalam ruang antar planet sampai menembus lapisan atmosfer bumi atau planet-planet dalam sistem tata surya. 

KLIK DISINI Baca Info Menarik Selanjutnya :)