Listrik Magnet Diagmagnetik

DIAGMAGNETIK

a. Pengertian :

 Diamagnetisme adalah sifat suatu benda untuk menciptakan suatu medan magnet ketika dikenai medan magnet. Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak. Diamagnetik merupakan sifat magnet yang paling lemah, yaitu tidak permanen dan hanya muncul selama berada dalam medan magnet luar, dengan pengecualian superkonduktor yang memiliki kekuatan magnet yang kuat. Material
diamagnetik mempunyai susceptibility magnetik yang kecil dan bernilai negatif.. Besarnya momen magnetik yang diinduksikan sangat kecil, dan dengan arah yang berlawanan dengan arah medan luar. Permeabilitas relatif (μr) lebih kecil dari satu dan suseptibilitas magnetiknya negatif, sehingga besaran B dalam bahan diamagnetik lebih kecil daripada dalam vakum. Jika disimpan diantara kutub-kutub dari electromagnet yang kuat, material diamagnetik akan ditarik ke daerah yang bermedan lemah.

Gambar  Susunan momen dipol magnet dan kurva 1/χ vs T

Secara umum sifat-sifat material magnetik dapat disimpulkan dalam tabel berikut ini:

Gambar Klasifikasi material magnetik berdasarkan susunan momen dipol atau spin[3].

b.      Sifat :

·      Semua material menunjukkan peristiwa diamagnetik ketika berada dalam medan magnet. Oleh karena itu, diamagnetik adalah peristiwa yang umum terjadi karena pasangan elektron, termasuk elektron inti di atom, selalu menghasilkan peristiwa diamagnetik yang lemah. Namun demikian, kekuatan magnet material diamagnetik jauh lebih lemah dibandingkan kekuatan magnet material feromagnetik ataupun paramagnetik.

·      Mempunyai kerentanan magnetik (k) negatif dan sangat kecil artinya ialah memiliki sitat magnetik yang lemah

·      Superkonduktor adalah contoh diamagnetik sempurna

c.     Bahan diamagnetik adalah bahan yang sulit menyalurkan garis gaya magnet (ggm). Contoh: Bismuth, tembaga, emas, perak, seng, garam dapur. 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.

Sifat diamagnetik bahan ditimbulkan oleh gerak orbital elektron sehingga semua bahan bersifat diamagnetik karena atomnya mempunyai elektron orbital.Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom dalam bahan tersebut mempunyaispin elektron yang tidak berpasangan.

Dalam bahan diamagnetik hampir semua spinelektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak menarik garis gaya. Permeabilitas bahan diamagnetik adalah 0——<>m. Contoh bahan diamagnetik yaitu : bismut, perak,emas, tembaga dan seng.Bahan diagmanetik memiliki 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.

Diamagnetik adalah salah satu bentuk magnet yang cukup lemah, dengan pengecualian superkonduktor yang memiliki kekuatan magnet yang kuat. Semua material menunjukkan peristiwa diamagnetik ketika berada dalam medan magnet. Oleh karena itu, diamagnetik adalah peristiwa yang umum terjadi karena pasangan elektron, termasuk elektron inti di atom, selalu menghasilkan peristiwa diamagnetik yang lemah. Namun demikian, kekuatan magnet material diamagnetik jauh lebih lemah dibandingkan kekuatan magnet material feromagnetik ataupun paramagnetik. Material yang disebut diamagnetik umumnya berupa benda yang disebut 'non-magnetik', termasuk di antaranya air, kayu, senyawa organic seperti minyak bumi dan beberapa jenis plastik, serta beberapa logam seperti tembaga, merkuri ,emas dan bismut. Superkonduktor adalah contoh diamagnetic sempurna.

Secara susunan konpigurasi elektron kita dapat lihat bahwa bahan diamagnetik terlihat memiliki elektron yang tidak berpasangan dengan jumlah yang relatif banyak jika dibandingkan dengan jenis bahan magnet lainnya seperti yang dapat kita lihat pada tabel dibawah ini :

           

d.      Ciri-ciri dari bahan diamagnetic

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

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

·      Permeabilitas bahan ini: u <> o.

e.       Contoh : Material yang disebut diamagnetik umumnya berupa benda yang disebut ‘non-magnetik’, termasuk di antaranya air, kayu, senyawa organik seperti minyak bumi dan beberapa jenis plastik, serta beberapa logam seperti tembaga, merkuri, emas dan bismut.

f.       Magnetisasi Pada Bahan Diamagnetik

Diamagnetisme adalah sifat suatu benda untuk menciptakan suatu medan magnet ketika dikenai medan magnet. Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak. Hal ini terjadi karena Gerak orbital bertindak seperti loop arus kecil . Kita dapat mangibaratkan loop ini berorientasi secara acak , seperti dalam kasus paramagnetik. Ketika medan magnet diberikan pada sebuah elektron bebas dalam loop arus kecil, Induksi Faraday menyebabkan elektron dipercepat atau diperlambat. Hal ini pada gilirannya mengubah arus efektif dalam lingkaran, yang mengubah kekuatan dipol.

Karena muatan negatif dari elektron meningkat, dipol magnetik dalam arah yang berlawanan dengan arah medan magnet timbul

g.      Bahan Diamagnetik dalam medan magnet

Bila bahan diamagnetik ditempatkan dalam medan magnet H, maka vektor magnetisasi M akan berarah berlawanan dengan medan luar dan menyebabkan medan di dalam material sedikit lebih kecil dari µ₀ H.

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. Karena  medan magnet atomis yang berlawanan maka menimbulkan gaya yang dapat menyebabkan saling tolak menolak anatara bahan diamagnetik dengan sumber magnet. Dan gaya ini lah salah satu faktor adanya diamagnetic levitation. Serta resultan medan dalam bahan Nol.

Teori Diamagnetik

Dipol – dipol dalam bahan tidak permanen, efek magnetiknya sangat kecil, momen induksinya cenderung berlawanan arah dengan medan eksternalnya, sehingga suseptibilitasnya berharga negatif dan relatif kecil, dan tidak tergantung pada perubahan suhu. Ditinjau 2 teori diamagnetik :

1)   Teori Diamagnetik Landau

           Berdasarkan pada keberadaan elektron konduksi. Dalam daerah magnet (B) terdapat muatan (q) yang bergerak dengan kecepatan v, maka berlaku :

F = q x (v x B),

dimana F adalah gaya yang bekerja (gaya Lorentz)

            Lintasan muatannya berbentuk helik atau skrup. Untuk menyederhanakan ditinjau v tegak lurus B, maka nilai F = q v B, sehingga lintasan berbentuk lingkaran. Sesuai hukum lenz, gerakan muatan ini menimbulkan momen magnetik yang berlawanan arah dengan B. kelakuan electron konduksi ini dapat menghasilkan diamagnetik pada bahan.

2)   Teori Diamagnetik Langevin

Pada elektromagnetik, kita telah mengenal Hukum lenz : Saat fluks magnetik pada rangkaian listrik berubah, arus imbas induksi akan muncul dalam arah sedemikian        rupa     sehingga            arah     tersebut           menentang       perubahan yang menghasilkannya. Pada superkonduktor atau pada orbit elektron dalam atom, arus induksi sepanjang medannya ada. Medan magnet arus induksi berlawanan arah dengan medan magnet luar dan momen medan magnet yang dihubungkan dengan arus adalah momen diamagnetik. Pada logam normal ada kontribusi diamagnetik dari konduksi elektron dan diamagnetisnya tidak dirusak oleh benturan elektron