Makalah Elmag (fix).docx

MAKALAH

ELEKTROMAGNETIK TELEKOMUNIKASI JENIS – JENIS BAHAN MAGNETIK

DISUSUN OLEH :

Agung Budiman

( 16101003 )

Alvin Dharma Raharjo

( 16101004 )

Juan Putra Sembulo Pinem

( 16101020 )

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO DAN TELEKOMUNIKASI INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM JL. D.I. PANJAITAN 128 PURWOKERTO 2018

KATA PENGANTAR Segala puja hanya bagi Tuhan Yang Maha Esa lagi Maha Penyayang. Berkat limpahan karunia nikmatNya saya dapat menyelesaikan makalah yang bertajuk “Jenis – jenis bahan magnetik” dengan lancar. Penyusunan makalah ini dalam rangka memenuhi tugas besar Mata Kuliah Elektromagnetik Telekomunikasi yang diampu oleh Dalam proses penyusunannya tak lepas dari bantuan, arahan dan masukan dari berbagai pihak. Untuk itu saya ucapkan banyak terima kasih atas segala partisipasinya dalam menyelesaikan makalah ini. Meski demikian, penulis menyadari masih banyak sekali kekurangan dan kekeliruan di dalam penulisan makalah ini, baik dari segi tanda baca, tata bahasa maupun isi. Sehingga penulis secara terbuka menerima segala kritik dan saran positif dari pembaca. Demikian apa yang dapat saya sampaikan. Semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk masyarakat umumnya, dan untuk penulis khususnya.

Purwokerto, 18 Desember 2018

Penulis

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL……………………………………………………………...i KATA PENGANTAR……………………………………………………………ii DAFTAR ISI …………………………………………………………………....iii BAB 1 PENDAHULUAN ……………………………………………………….1 A. Latar belakang …………………………………………………………..1 B. Rumusan Masalah ……………………………………………………….1 C. Tujuan …………………………………………………………………....1 D. Manfaat …………………………………………………………………..1 BAB II PEMBAHASAN ………………………………………………………...2 A. Feromagnetic …………………………………………………………….2 B. Paramagnetik ……………………………………………………………3 C. Diamagnetik ……………………………………………………………..4 D. Anti Ferromagnetik ……………………………………………………..5 E. Ferrimagnetik ……………………………………………………………6 BAB III PENUTUP ………………………………………………………………7 A. Kesimpulan ………………………………………………………………7 B. Saran ……………………………………………………………………...7

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Bahan magnetik adalah suatu bahan yang memiliki sifat kemagnetan dalam komponen pembentuknya. Menurut sifatnya terhadap pengaruh kemagnetan, bahan dapat diklasifikasikan menjadi bahan diamagnetik, paramagnetik,

dan

feromagnetik.

Setiap

bahan

magnetik

memiliki

parameterparameter magnetik di antaranya magnetisasi, momen magnetik, permeabilitas dan suseptibilitas magnetik. [1] Permeabilitas magnet merupakan konstanta pembanding antara rapat fluks magnet (B) dengan kuat medan magnet (H). Suseptibilitas magnetik (xm) adalah ukuran dasar sifat kemagnetan suatu bahan, ditunjukkan dengan adanya respon terhadap induksi medan magnet. Dengan adanya suseptibilitas magnet suatu bahan, maka dapat diketahui sifat-sifat magnetik lain bahan tersebut. Momen magnetik merupakan ukuran kuat medan magnet dan magnetisasi (M) merupakan momen magnet per satuan volume. Bahan feromagnetik adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garisgaris gaya magnet atau biasa disebut dengan bahan magnet yang memiliki kekuatan medan magnet yang tinggi. Bahan magnet yang mempunyai medan magnet tinggi akan menghasilkan keuntungan berupa peningkatan efisiensi operasi. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi antara lain besi, baja, dan stalloy. B. Rumusan Masalah 1. Apa itu bahan magnetik ? 2. Apa saja jenis bahan magnetik ? 3. Apakah kegunaan bahan magnetik ? C. Tujuan 1. Agar mahasiswa mengetahui bahan magnetik 2. Agar mahasiswa mengetahui jenis – jenis bahan magnetik 3. Agar mahasiswa mengetahui kegunaan bahan magnetik D. Manfaat 1. Mengetahui apa itu bahan magnetik yang ada di alam semesta

2. Memberikan pemahaman tentang bahan magnetik 3. Memberikan wawasan yang lebih tentang dunia elektromagnetik.

BAB II PEMBAHASAN Magnetik adalah benda yang dapat ditarik oleh magnet dengan cukup kuat. Contoh: besi, baja, nikel, kobalt. Dalam fisika, magnetisme adalah salah satu fenomena di mana material mengeluarkan gaya menarik atau menolak pada material lainnya. Beberapa material yang memiliki sifat magnet adalah besi, dan beberapa baja, dan mineral lodestone; namun, seluruh material pasti terpengaruh walaupun sedikit saja oleh kehadiran medan magnet, meskipun dalam kebanyakan kasus pengaruhnya sangat kecil untuk dideteksi tanpa alat khusus.

[1]

Gaya magnet adalah gaya dasar yang terjadi karena gerakan muatan listrik. Persamaan Maxwell menjelaskan awal dan sifat dari medan yang mengatur gayagaya tersebut (lihat hukum Biot-Savart). Oleh karena itu, magnetisme terlihat ketika partikel bermuatan dalam gerak. Ini dapat terjadi baik dari gerakan elektron dalam sebuah arus listrik, menghasilkan "elektromagnetisme", atau dari gerakan orbital mekanika-kuantum (tidak ada gerakan orbital elektron sekitar nukleus seperti planet sekitar matahari, tetapi ada "kecepatan elektron efektiv") dan spin dari elektron, menghasilkan apa yang dikenal sebagai "magnet permanen". [2] A. Feromagnetik Feromagnetik merupakan bahan yang memiliki nilai suseptibilitas magnetik positif, yang sangat tinggi. Dalam bahan ini sejumlah kecil medan magnetik luar dapat menyebabkan derajat penyearahan yang tinggi pada momen dipol magnetik atomnya. Dalam beberapa kasus, penyearahan ini dapat bertahan sekalipun Medan pemagnetannnya telah hilang. Ini terjadi karena momen dipol magnetik atom dari bahan- bahan feromagnetik ini mengerahkan gaya- gaya yang kuat pada atom tetangganya sehingga dalam daerah ruang yang sempit momen ini disearahkan satu sama lain sekalipun medan luarnya tidak ada lagi. Daerah ruang tempat momen dipol magnetik disearahkan ini disebut daerah magnetik. Dalam daerah ini, semua momen magnetik disearahkan, tetapi arah penyearahannya beragam dari daerah ke daerah sehingga momen magnetik total dari kepingan mikroskopik bahan feromagnetik ini adalah nol dalam keadaan normal.  Sifat bahan feromagnetik :

a. Bahan ferromagnetik sangat mudah di pengaruhi medan magnetic karena mempunyai resultan medan magnet atomis yang besar, sehingga apabila bahan ini diberi medan magnet dari luar maka electron elektronnya akan mengusahakan dirinya untuk menimbulkan medan magnet atomis tiap tiap atom/ molekul searah dengan medan magnet luar. b. Bahan ini jika diberi medan magnet dari luar, maka domain-domain ini akan mensejajarkan diri searah dengan medan magnet dari luar. Semakin kuat medan magnetnya semakin banyak domain-domain yang mensejajarkan dirinya. Akibatnya medan magnet dalam bahan ferromagnetik akan semakin kuat. Setelah seluruh domain terarahkan, penambahan medan magnet luar tidak memberi pengaruh apa-apa karena tidak ada lagi domain yang disearahkan. Keadaan ini dinamakan jenuh atau keadaan saturasi. c. tetap bersifat magnetik → sangat baik sebagai magnet permanen.  Ciri – ciri bahan feromagnetik : a. Bahan yang mempunyai resultan medan magnetis atomis besar. b. Tetap bersifat magnetik → sangat baik sebagai magnet permanen. c. Jika solenoida diisi bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik sangat besar (bisa ribuan kali).Permeabilitas bahan ini: u > uo ( miu > miu nol). Contoh : besi, baja, nikel dan kobal. [3] B. Paramagnetik Bahan paramagnetik adalah bahan-bahan yang memiliki suseptibiitas magnetik yang positif dan sangat kecil. Paramagnetik muncul dalam bahan yang atom- atomnya memiliki momen magnetik permanen yang berinteraksi satu sama lain secara sangat lemah. Apabila tidak terdapat Medan magnetik luar, momen magnetik ini akan berorientasi acak. Dengan daya Medan magnetik luar, momen magnetik ini arahnya cenderung sejajar dengan medannya, tetapi ini dilawan oleh kecenderungan momen untuk berorientasi acak akibat gerakan termalnya. Perbandingan momen yang menyearahkan dengan medan ini bergantung pada kekuatan medan dan pada temperaturnya.

Pada medan magnetik luar yang kuat pada temperatur yang Sangat rendah, hampir seluruh momen akan disearahkan dengan medannya.  Sifat bahan paramagnetik : a. Material paramagnetik juga dapat menarik dan menolak benda-benda logam namun jika medan magnet eksternal dijauhkan, material paramagnetik juga akan kehilangan daya magnetnya. Magnet paramagnetisme disebut juga magnet sementara atau magnet tidak tetap. b. Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar.  Ciri – ciri bahan paramagnetik : a. Bahan

yang

resultan

medan

magnet

atomis

masing-masing

atom/molekulnya adalah tidak nol. b. Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar. c. Permeabilitas bahan: u > u o. Contoh logam yang bersifat paramagnetisme adalah Kromium.

[3]

C. Diamagnetik Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday & Resnick, 1989). Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom akan berubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet atomis yang arahnya berlawanan. Dalam bahan diamagnetik hampir semua spinelektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Contoh bahan diamagnetik yaitu : bismut, perak, emas, tembaga dan seng. Bahan diagmanetik memiliki suseptibilitas negatif, kerentanan lemah untuk medan magnet. bahan Diamagnetic sedikit ditolak oleh medan magnet dan materi tidak mempertahankan sifat magnetik ketika bidang eksternal dihapus. Dalam bahan diamagnetic semua elektron dipasangkan sehingga tidak ada magnet permanen saat bersih per atom. sifat Diamagnetic timbul dari penataan kembali dari orbit

elektron dibawah pengaruh medan magnet luar. Sebagian besar unsur dalam tabel periodik, termasuk tembaga, perak, dan emas, adalah diamagnetic. Diamagnetisme adalah sifat suatu benda untuk menciptakan suatu medan magnet ketika dikenai medan magnet. Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak.  Sifat bahan diamagnetik : a. Material paramagnetik juga dapat menarik dan menolak benda-benda logam namun jika medan magnet eksternal dijauhkan, material paramagnetik juga akan kehilangan daya magnetnya. Magnet paramagnetisme disebut juga magnet sementara atau magnet tidak tetap. b. Jika solenoida dimasuki bahan ini akan dihasilkan induksi magnetik yang lebih besar.  Ciri – ciri diamagnetik : a.

Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya adalah nol.

b.

Jika solenoida dirnasukkan bahan ini, induksi magnetik yang timbul lebih kecil.

[3]

D. Anti feromagnetik Gabungan momen magnetik antara atom-atom atau ion-ion yang berdekatan dalam suatu golongan bahan tertentu akan menghasilkan pensejajaran anti paralel. Bahan anti ferromagnetik mempunyai suscepbilitas positif yang kecil pada segala suhu, tetapi perubahan suscepbilitas karena suhu adalah keadaan yang sangat khusus. Susunan dikutubnya adalah sejajar tetapi berlawanan arah. Sifatnya yaitu terdapat MnO, bahan keramik yang bersifat ionik yang memiliki ion-ion Mn2+ dan O2-. Tidak ada momen magnetik netto yang dihasilkan oleh ion O2-, hal ini disebabkan karena adanya aksi saling menghilangkan total pada kedua momen spin dan orbital. Tetapi ion Mn2+ memiliki momen magnetik netto yang terutama berasal dari gerak spin. Ion-ion Mn2+ ini tersusun dalam struktur kristal sedemikian rupa sehingga momen dari ion yang berdekatan adalah

antiparalel. Karena momen-momen magnetik yang berlawanan tersebut saling menghilangkan, bahan MnO secara keseluruhan tidak memiliki momen magnetic. E. Ferrimagnetic Material ini mempunyai susceptibilitas magnetik yang sangat besar dan tergantung pada suhu, domain-domain magnetik dalam material ini terbagi-bagi dalam keadaan daerah yang menyearah saling berlawanan tetapi momen magnetik totalnya tak nol jika medan luar nol. Praktis semua mineral magnetik adalah ferrimagnetik. Meskipun dalam beberapa hal magnetisasi batuan bergantung terutama pada kekuatan sesaat dar sesaat dari medan magnetik bumi di sekeliling dan kandungan mineral magnetiknya. Bahan ferrimagnetik memiliki resisitivitas yang jauh lebih tinggi dibanding bahan ferromagnet, Karena itu ferrimagnet (ferrit) layak digunakan pada peralatan yang menggunakan frekuensi tinggi disamping arus-eddy yang terjadi padanya kecil.

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita seharihari, tanpa kita sadari keberadaannya. Bahan magnetic memiliki 3 jenis bahan yaitu feromagnetik, paramagnetik dan diamagnetik. Masing masing bahan memiliki sifat dan ciri – ciri nya masing masing. B. Saran Supaya lebih memahami tentang gelombang elektromagnetik dan rumus Maxwell disarankan para pembaca mencari referensi lain yang menyangkut dengan materi yang ada pada makalah ini. Semoga para pembaca memahami dan mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.

DAFTAR PUSTAKA [1] F. Maarif, "Bahan Bahan Magnetik," 2 2018. [Online]. Available: http://fikrulmaarif.com/2018/02/bahan-bahan-magnetik.html. [Accessed 18 12 2018]. [2] S.

Rahayu,

"Seputar

Pengertian,"

2

2018.

[Online].

Available:

http://seputarpengertian.com/2018/02/pengertian-gaya-magnet.html. [Accessed 12 2018]. [3] M.

Kita,

"Materi

Mentor,"

08

2016.

[Online].

http://materimentor.com/2016/08/bahan-diamagnetik.html. 2018].

Available:

[Accessed

12