material magnet (fix)

8/17/2019 Material Magnet (Fix)

1/52

METERIAL

MAGNETDisusun Oleh :

1. Rofatul Jannah (4211412002)

2. Fandi Musthoa Ananda Saputa

(421141202!)

". #ani $uspitaini (42114120!2)

4. Saptaia Rosa A%alia

(42114120!&) Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Unniversitas Negeri Semarang


2/52

$en'etian Ma'net

Suatu obyek yang mempunyai suatu

medan magnet yang dapat menarik benda

lain seperti logam, besi, baja, nikel, .

Ma'ne

t

Ma'net

Ala%

Ma'netuatan


3/52

Ma'net Ala%Suatu magnet yangdapat langsung dimanaatkan danditemukan di alam.!onto"nya seperti #magnet bumi $%umiibaratnya sepeti

magnet raksasayang memiliki duakutub magnet, yaitukutub utara dan

selatan.&, pasir besi$e'()&.


4/52

Ma'net

uatan

Magnet yang sengajadibuat ole" manusiauntuk keperluan dibidang tertentu.

Manusiameminda"kan siatalami loadstonekedalam materi yang

dapat meningkatkansiat kemagnetannya.!onto"nya seperti#magnet batang,magnet jarum, dengan

mengalirkan arus kekum aran.


5/52

Medanmagnet itu

seringdigambarkandengan garisgaya magnet.

Seandaina *ita

%e%oton' se+uah%a'net, %a*a %asin'-

%asin' poton'antese+ut a*an

%e%+entu* *utu+-*utu+ %a'net an'+au. Suatu %a'net

%e%ili*i %edan%a'net.


6/52

+. Garis gaya magnet keluar darikutub utara dan masuk ke kutubselatan.

. Garis gaya magnet tidak perna"

berpotongan.'. Tempat yang mempunyai garis

gaya magnet yang rapat,menunjukkan medan magnetyang kuat.

Siat /ais'aa:


7/52

Medan magnetik luar responmateri

siat magnetik#

a. diamagnetik

b. paramagnetik

-. erromagnetik

Spin elektron

- Gerak orbitelektron

Spin Siat intrinsik elektron yangberkontribusi ter"adap momen magnetiksetiap ba"an.


8/52

ua %a'netisasi %en''a%+a*an

hu+un'an antaa *eapatan u*s dan *uat

%edan 3. Ma*sudna adalah se+eapa auh

pen'auh *eapatan u*s tehadap

*enai*an *uat %edan 3.

Ma'netisasiMa'net


9/52

Muatan-%uatan

%e%+entu* %o%en%a'net,

di*ata*an suatu %atei%e%ili*i *e%a'netan

an' +ai* i*a %o%en-%o%en %a'netnaseaa, sehin''a

%e%+entu* *utu+den'an aah an'

sa%a.


10/52

Siat magnetik suatu /at ditentukan

ole" struktur elektronnya. Interaksiantara /at dan medan magnetdibedakan menjadi dua, yaitudiamagnetik dan paramagnetik.Semakin banyak spin yangberpasangan maka semakin besarpula siat kemagnetannya.

$en'auh spinele*ton:


11/52

Ma5a%-%a5a% %a'net

Ma'net$e%anen

Ma'netRe%anen


12/52

Ma'net pe%anen adalah suatu +ahan an'

dapat %en'hasil*an %edan %a'net an'

+esana tetap tanpa adana pen'auh dai lua

atau dise+ut %a'net ala% *aena %e%ili*i siat

*e%a'netan an' tetap.

Ma'net$e%anen

Ma'net pe%anen di+uat oan' dala%+e+a'ai +entu* dan dapat di+eda*an%enuut +entu*na %enadi :

- Ma'net +atan'- Ma'net lada% (sepatu *uda)

- Ma'net au%

- Ma'net silinde

- Ma'net lin'*aan

Ma'net e%anen adalah


13/52

Ma'net e%anen adalah

suatu +ahan an' hana

dapat %en'hasil*an %edan

%a'net an' +esiatse%entaa

Ma'netRe%anen

Medan %a'net e%anen dihasil*an den'an 5aa%en'ali*an aus listi* atau di'oso*-'oso**an den'an%a'net ala%.

ila suatu +ahan pen'anta dialii aus listi*, +esana

%edan %a'net an' dihasil*an te'antun' pada +esaaus listi* an' diali*an.

Medan %a'net e%anen an' di'una*an dala%pa*te* *e+ana*an dihasil*an oleh aus dala%*u%paan an' +einti +esi.

A'a %edan %a'net an' dihasil*an 5u*up *uat,*u%paan diisi den'an +esi atau +ahan seenis +esidan siste% ini dina%a*an ele5to%a'net. euntun'anele5to%a'net adalah +ah6a *e%a'netanna dapatdi+uat san'at *uat, te'antun' den'an aus an'

diali*an.Dan *e%a'netanna dapat dihilan'*an den'an


14/52

%A0AN MAGNE TI1

%a "an magne t i k ada la "

sua tu ba "an yang

mem i l i k i s i a t

kemagne tan da lam

komponen

pem ben tu

kn ya.

2 IA MA G N E T I 1

3A RA MA G N

E T I 1

4 E R ( MA G N

E T I

1


15/52

ahan dia%a'neti*

adalah +ahan an'

esultan %edan %a'net

ato%is %asin'-%asin'

ato%7 %ole*ula adalah

nol, tetapi %edan

%a'net a*i+at o+it dan

spin ele*tonna tida*

nol (3allida 8 Resni5*,

19&9).

2 IA MA G N E

T I 1 %a"an diamagnetiktidak mempunyai

momen dipol magnetpermanen.

5ika ba"an diamagnetikdiberi medan magnetluar, maka elektronelektron dalam atomakan menguba"gerakannya sedemikian

rupa se"inggameng"asilkan resultanmedan magnet atomisyang ara"nya

berla6anan denganmedan magnet luar


16/52

Suatu +ahan dapat +esiat %a'net apa+ila

susunan ato% dala% +ahan tese+ut

%e%punai spin ele*ton an' tida*

+epasan'an.

Dala% +ahan dia%a'neti* ha%pi se%ua spin

ele*ton +epasan'an, a*i+atna +ahan initida* %enai* 'ais 'aa.

$e%ea+ilitas dia%a'neti* : ;


17/52

ahan paa%a'neti* adalah +ahan

an' esultan %edan %a'net ato%is%asin'-%asin' ato%7 %ole*ulna

tida* nol, tetapi esultan %edan

%a'net ato%is total seluuh ato%7

%ole*ul dala% +ahan nol, hal ini

dise+a+*an *aena 'ea*an ato%7

%ole*ul a5a*, sehin''a esultan

%edan %a'net ato%is %asin'-

%asin' ato% salin' %eniada*an

(3allida 8 Resni5*, 19&9).

3ARAMAGNETI1

Siat paa%a'neti* diti%+ul*an oleh %o%en%a'neti* spin an' %enadi teaah oleh %edan%a'net lua.


18/52

/a%+a 2." Aah do%ain-do%ain dala% +ahan

paa%a'neti* se+elu%di+ei %edan %a'net lua

ahan ini i*a di+ei %edan%a'net lua, ele*ton-ele*tonna a*an +eusahasede%i*ian upa sehin''a

esultan %edan %a'netato%isna seaah den'an %edan%a'net lua.Siat paa%a'neti* diti%+ul*anoleh %o%en %a'neti* spin an'%enadi teaah oleh %edan

%a'net lua.

/a%+a 2.4 Aah do%aindala% +ahan paa%a'neti*

setelah

di+ei %edan %a'net lua

Dala% +ahan ini hanasedi*it spin ele*ton an'tida* +epasan'an, sehin''a+ahan ini sedi*it %enai*'ais-'ais 'aa.


19/52

$e%ea+ilitas paa%a'neti* :


20/52


21/52

ahan eo%a'neti* %e%punai esultan%edan %a'net ato%is +esa, hal ini

dise+a+*an oleh %o%en %a'neti* spin

ele*ton.

$ada +ahan ini +ana* spin ele*ton an'

tida* +epasan'an, %asin'-%asin' spin

ele*ton an' tida* +epasan'an ini a*an

%eni%+ul*an %edan %a'neti*, sehin''a%edan %a'net total an' dihasil*an oleh

satu ato% %enadi le+ih +esa

(3allida 8 Resni5*, 19&9).

4ER(MAGNETI1


22/52

ahan eo%a'neti* %e%punai siat

e%anensi, atina +ah6a setelah %edan

%a'net lua dihilan'*an, a*an tetap

%e%ili*i %edan %a'net, *aena itu +ahan

ini san'at +ai*se+a'ai su%+e %a'net pe%anen.

$e%ea+ilitas eo%a'neti* :


23/52

Siat *e%a'netan +ahan eo%a'neti*

a*an hilan' pada te%peatu @uie.

Be%peatu @uie untu* +esi le%ah

adalah CC0o @ dan untu* +aa adalah

104"o @.

Siat +ahan eo%a'neti* +iasana

tedapat dala% +ahan eit.

Feit %eupa*an +ahan dasa %a'net

pe%anen an' +ana* di'una*an dala%

industi- industi ele*toni*a.

@ontoh : dala% loudspea*e, %oto-%oto

listi*, dna%o dan 3- %ete.

4ER(MAGNETI1


24/52

ahan eo%a'neti* tediidai +a'ian-+a'ian *e5ildi%ana tiap-tiap +a'ian%e%ili*i aah %o%en %o%en

%a'net an' seaah, +a'ian-+a'ian ini dise+ut do%ain.

Mo%en-%o%en %a'net tiapdo%ain an' seaah ini

di*ata*an telahte%a'netisasi enuh.

Ma'netisasi %eupa*anpenu%lahan dai seluuh%o%en %a'net pe satuanolu%e.

Ju%lah %o%en %a'net tiapdo%ain +e*isa antaa 1012 sa%pai 101?

DOM

AE>

di+atasi oleh +atas


25/52

di+atasi oleh +atasdo%ain atau dindin'do%ain.

Dindin' do%ain tedii

dai sedeet %o%en%a'net den'anoientasi 0o sa%api1&0o.

ntu* %ateialeo%a'neti* tediidai +ana* do%aindi%ana tiap do%ain%e%ili*i aah

%a'netisasi tetentusepeti /a%+a 2.2

ila +ahan +elu%di%a'netisasi, %a*a

u%lah e*to%a'netisasi seluuh


26/52

Soft and Hard MagnetMaterial


27/52

Material Magnet

• Material Magnet adalah material yang dapat ditarik denganoleh magnet dan dapat dimagnetkan.

• Contoh : Besi (Fe), Baja, Nikel dan Coalt.

• !tom akan ersifat magnet ila ada ketidakseimangan dalamspin elektron. !khirnya, diketah"i ah#a hanya eerapaelektron memiliki spin elektron yang tidak seimang, dan dengandemikian memiliki momen magnetik.

• $lemen yang memen"hi persyaratan adalah "ns"r transisidengan k"lit s"%alensi yang tidak terisi


28/52


29/52

Soft Magnet & Hard Magnet


30/52

Soft Magnet

•

Magnet l"nak adalah magnet yang iasanya m"dah di"atnam"n sifat kemagnetannyalemah dan sementara.

• Magnet l"nak "nt"k aplikasi yang mem"t"hkan ahan yang

dengan m"dah dapatdimagnetisasi dandemagnetisasi

• &ada material ini har"smemiliki sej"mlah 'a'at kristal

•

ig"nakan pada aplikasi denganhigh)fre*"en'y 'ontoh : ellistrik dan alat pengangkatesi.


31/52

• Memiliki medan koersif

dan remanen yang ke'ilk"rang dari + !-m

• Memiliki magnetisasisat"rasi yang tinggi (Ms)

•

&ermeailitas tinggi ()• !nisotropimagnetokristalin yangrendah

• /esisti%itas tinggi


32/52

/lo+al Ma*et o Sot Ma'net

Fe-Si• 3aduan 4e dengan Si memiliki eek ditandai besar pada

resisti7itas listrik material.

• Sili-on juga memiliki manaat mengurangi magnetostri-tion$yaitu peruba"an panjang pada magnet& dan anisotropi

magneto-rystalline.• Selain itu, ba"an yang digunakan dalam bentuk laminasi,

biasanya 8,' sampai 8.9mm tebalnya. 3enamba"an terlalubanyak silikon membuat ba"an yang sangat rapu" dan sulituntuk meng"asilkan, ole" karenanya diberikan batasan praktis)6t: dengan jumla" Si yang dapat ditamba"kan.

• %arubaru ini, teknik tela" dikembangkan untuk meng"asilkanlaminasi dengan;


33/52

A%ophous 8 >ano@stalline Allos

• %a"anba"an ini dapat diproduksi dalam bentuk kaset ole" melting

spinning.• 3aduan terdiri dari besi, nikel dan = atau kobalt dengan satu atau

lebi" dari unsurunsur berikut# boron, karbon, osor dan silikon.

• Mereka memiliki koersi7itas sangat renda", urutan besarnya kurangdari standar 4eSi, dan kerugian "isteresis yang lebi" renda".

• Namun, mereka memiliki magnet yang relati renda" dan tidak

-o-ok untuk aplikasi arus tinggi. Mereka ditemukan di pasar dalamaplikasi saat ini renda", karena bersaing dengan Ni4e.

>i-Fe

• 3aduan ini, yang dikenal sebagai permalloy, sangat serbaguna dan

digunakan melalui berbagai komposisi, dari '8 sampai >86t: Ni.3aduan konten Ni tinggi memiliki permeabilitas yang tinggi? sekitar@86t: Ni memiliki magnet saturasi tinggi dan konten Ni renda"memiliki "ambatan listrik yang tinggi.

• >i5*el-Gin5 eite $>iHn, 6it" t"e ormula Nian$+a&4e()&.


34/52

Sot Feite

• 4erit lunak, merupakan isolator keramik, menjadi ba"an yangpaling diinginkan. %a"anba"an ini errimagnetik denganstruktur kristal kubik dan komposisi umum M(.4e(', dimana M adala" logam transisi seperti nikel, mangan atauseng.

• Mnn erit, dijual se-ara komersial sebagai erroB-ube, dapat

digunakan pada rekuensi "ingga +8M0/, misalnya dalampeman-ar sinyal telepon dan penerima dan berali" moduspasokan listrik $juga disebut sebagai 2!2! -on7erter&.

• Selain itu, bagian dari keluarga erit lunak, adala" eritmi-ro6a7e, misalnya garnet besi yttrium. 4erit ini digunakandalam rentang rekuensi dari +88M0/ ke @88G0/, untukpandu untuk radiasi elektromagnetik dan perangkatmi-ro6a7e seperti ase s"iter.

• Man'anese-Gin5 eite $MnHn, 6it" t"e ormula Mnan$+a&4e()&


35/52

Material Magnet LunakMaterial

MagnetikInduksi saturasi%

s

C.s=m

Medan koersi0

-

A=m

3ermeabelitasRelati

MaksimumD

r$maB&

%esi murni $b--& , >8 @888

Lembarantransormatorsilikon erit

$berorentasi&

,8 )8 +@888

3ermalloy, Ni4e +,< +8 888

Superpermalloy,Ni4eMo

8. 8. +88.888

4eroB-ube A,$Mn,n&4e

()

8,) '8 +88

4eroB-ube %, $Ni,n&4e

(

)

8,' '8 988

Gelas metalik$4e

>+%

+',@Si

'.@!

+.@ + +88.888


36/52

Hard Magnet

• Magnet keras adala" magnet yang biasanya sulit dibuatnamun siat kemagnetannya kuat dan permanen .Magnetkeras digunakan untuk aplikasi yang membutu"kanmagnet permanen yang tidak muda" untukdidemagnetisas

• 1etika dinding domain sulit untuk bermigrasi, magnetisasidari ba"an eromagnetik terjadi "anya ketika medanmagnet yang tinggi diterapkan. 2engan kata lain, jenisba"an eromagnetik sulit untuk dimagnetisasi, tetapisekali dimagnetisasi sulit untuk di demagnetisasi.

• %a"anba"an ini disebut ba"an magnetik keras, dan -o-okuntuk aplikasi seperti magnet permanen dan mediaperekaman magnetik.

• !onto" #1aset dan 1ompas.


37/52

• %a"an magnetik kerasmemiliki

magneto-rystallineanisotropi yang tinggi.

• 1arena medan magnetyang besar diperlukanuntuk meng"ilangkankemagnetannya.

• koersi7itas $0-& biasanyatinggi dan medanremanennya tinggi.

• koersi7itas sangatsensiti ter"adap

mi-rostru-turure magnet.


38/52

Material


39/52

Siat Material 0ardMagnet

MaterialMagnetik

Remanensi%

r

C.s=m

Medan 1oersi 0

-

kA=m

0asil kali2emagnetisasiMaksimum

%0maB

, k5=m'

%aja karbon

biasa

+ ) +

Alni-o C +, @@ ')

4eroBdur$%a4e

+(

+&

8,) +@8 8

RE!o +,8 988 88

Nd4e

+)% +


40/52

Most !ommon 0ard Magnet

• Stontiu% eite, Sr4e+(+ $Sr(F


41/52

Magnet 1eramik

• Terjadi pada -ompound keramik dimana terdapat beberapaion yang memiliki besar momen magnetik yang berbedase"ingga momen magnetik total akan mengara" pada satuorientasi tertentu.

• 5enis material magnet keramik ini dikenal erit

• Sebua" erit adala" jenis senya6a keramik yang terdiri dari

oksida besi $4e('& dikombinasikan kimia dengan satu ataulebi" elemen logam. Mereka errimagnetik, yang berartimereka dapat tertarik magnet, dan siatnya non kondukti.


42/52

4errit


43/52

Siat

• %a"an errimagnetik seperti erromagnetik ba"6a mereka

termagnetisasi spontan di ba6a" su"u !urie, dan tidakmenunjukkan siat magnetik $paramagnetik& di atas su"u ini.

• Namun, kadangkadang ada su"u di ba6a" su"u !urie dimana dua momen yang berla6anan adala" sama, se"inggamomen magnetik bersi" nol.

• %a"an errimagnetik memiliki resisti7itas tinggi dan memilikisiat anisotropik.

+. 2i ba6a" titik magnetisasikompensasi, ba"an errimagnetikadala" magnet.

. komponen magnetik membatalkansatu sama lain dan momenmagnetik total nol.

'. atas titik !urie, ba"an ke"ilangan

daya tarik.

-


44/52

-%a5a%

Ma'net

Ma'net $e%anen

%erdasarkan siat kemagnetannya magnetdapat dibedakan menjadi dua ma-am, yaitu#

Ma'net Re%anen


45/52

• Ma'net pe%anen adala" suatu ba"an yangdapat meng"asilkan medan magnet yang

besarnya tetap tanpa adanya pengaru" dari luaratau disebut magnet alam karena memiliki siatkemagnetan yang tetap.

•

Magnet permanen dibuat orang dalam berbagaibentuk dan dapat dibedakan menurutbentuknya menjadi #

oMa'net +atan'oMa'net lada% (sepatu *uda)

oMa'net au%

oMa'net silinde

oMa'net lin'*aan


46/52

• Ma'net e%anen

Ma'net e%anen adala" suatu ba"an yang "anyadapat meng"asilkan medan magnet yang bersiatsementara. Medan magnet remanen di"asilkandengan -ara mengalirkan arus listrik atau digosokgosokkan dengan magnet alam. %ila suatu ba"anpengantar dialiri arus listrik, besarnya medanmagnet yang di"asilkan tergantung pada besar aruslistrik yang dialirkan.


47/52

Medan magnet remanen yang digunakan dalam praktekkebanyakan di"asilkan ole" arus dalam kumparan yangberinti besi. Agar medan magnet yang di"asilkan -ukupkuat, kumparan diisi dengan besi atau ba"an sejenis

besi dan sistem ini dinamakan ele-tromagnet.

1euntungan ele-tromagnet adala" ba"6akemagnetannya dapat dibuat sangat kuat, tergantungdengan arus yang dialirkan. 2an kemagnetannya dapat

di"ilangkan dengan memutuskan arus listriknya.

Jenis Ma'net $e%anen


48/52

Berdasarkan teknik pembuatannya, magnet

permanen ada dua macam yaitu magnet

permanen isotropi dan magnet permanen

anistropi

J '

•Magnet permanen isotropi adala"

magnet yang pada prosespembuatannya, pembentukan ara"domain partikelpartikel magnetnyamasi" a-ak, sedangkan

•3roses pembentukan magnet anistropidilakukan di dalam medan magnetse"ingga ara" domain partikel

partikelnya mengara" pada satu ara"



49/52

Magnet pe%anen isotopi memiliki siat%a'net atau e%anensi %a'net an'

auh le+ih endahdibandingkan dengan magnet pe%anenanistopi.

Gambar 2.9 (a) Arah partikel magnet permanen isotropi

Gambar 2.9 (b) Arah partikel magnet permanen anistropi



50/52

Apli*asi o%ponen Ma'net

•

1omponen magnet, k"ususnya keramik magnetikerit merupakan komponen yang sangatdibutu"kan dalam berbagai bidang, diantaranyaadala"#

idan' ele*ti* %eberapa penggunaan erit dibidang elektrik yaitu #

+. 3ada sistem magnetik loudspeaker

. 3ada sistem eksitasi, kutubkutub dan rotormultipolar motor listrik

'. Motor 0orse 3o6er 4ra-tional

). Motor 2!

@. Loudspeaker

Apli*asi Ma'net


51/52

p '$e%anen

idan' tele*o%uni*asi

3eralatan telekomunikasi radio yang menggunakan eritmagnet #

+. 3enerima radio $@@8 k0/+


52/52

idan' %e*ani*

+. 3embuatan magnet untuk meteran airmerupakan aplikasi komponen keramik

magnetik dalam bidang mekanik. Mainan

'. 3emegang pada #hite board

p '$e%anen

material magnet (fix)

Documents