Hubungan listrik dan magnet menjadi salah satu penemuan penting dalam bidang ilmu pengetahuan serta teknologi. Interaksi atau hubungan antara listrik dan magnet populer dengan istilah kekuatan elektromagnetik. Dampak dari hubungan keduanya memberikan peran bagi sejumlah perangkat modern yang kita nikmati saat ini.
Listrik merupakan fenomena alam yang melibatkan berbagai muatan pada partikel seperti elektron, proton, dan ion. Muatan listrik bisa bersifat positif maupun negatif. Partikel dengan muatan yang sama akan saling tolak-menolak. Sedangkan partikel dengan muatan berbeda akan saling tarik-menarik. Hal ini terkenal sebagai Hukum Coulomb.
Baca Juga: Sifat Energi Listrik, Fungsi dan Cara Kerja Sebagai Sumber Daya
Sementara itu, magnet adalah objek yang menghasilkan medan di sekitarnya. Medan magnet ini menyebabkan partikel bermuatan, seperti elektron, mengalami gaya magnetik. Sehingga mereka dapat bergerak sesuai hukum fisika tertentu.
Magnet sendiri memiliki 2 kutub, yakni utara dan selatan. Mereka akan saling tarik-menarik jika kutub berbeda berdekatan. Serta akan tolak-menolak jika kutub yang sama berdekatan. Sifat ini memang tidak jauh berbeda dengan bidang kelistrikan.
Hubungan Listrik dan Magnet, Berikut Teorinya
Interaksi antara magnet dan kelistrikan yang saling berhubungan tidak timbul begitu saja. Melainkan ada beberapa penelitian yang mampu membuktikan hubungan keduanya. Pada awal abad ke-19, fisikawan Denmark, Hans Christian Oersted, menemukan interaksi menarik antara listrik dan magnet.
Hans mengamati ketika arus listrik mengalir melalui kawat, jarum kompas di dekatnya bergerak dari arah semula. Temuan ini mengindikasikan bahwa aliran listrik menghasilkan medan magnet di sekitarnya.
Di tahun yang sama, fisikawan Prancis, Andre-Marie Ampere, mengembangkan hukum yang menggambarkan bagaimana arus listrik menghasilkan gaya magnetik. Ampere menyatakan, medan magnet di sekitar kawat yang terlewati arus listrik berbanding lurus dengan besarnya arus. Namun, berbanding terbalik dengan jarak dari kawat.
Setelah itu, sekitar tahun 1830-an, fisikawan Inggris, Michael Faraday, ikut melakukan penelitian. Faraday menemukan perubahan medan magnetik di sekitar kawat yang dapat menghasilkan arus listrik.
Temuan ini membawa pada konsep induksi elektromagnetik. Hukum Faraday menyatakan bahwa gaya dorongan listrik yang kawat induksi berbanding lurus dengan laju magnetik.
Munculnya Maxwell yang Memperkuat Teori Sebelumnya
Setelah beberapa ilmuwan sebelumnya berhasil menemukan hubungan listrik dan magnet, pertengahan abad ke-19 muncul teori serupa. Teori tersebut muncul ketika fisikawan Skotlandia, James Clerk Maxwell, menyatukan pengetahuan tentang listrik dan magnetis.
Ia menyatukannya dalam 4 persamaan yang kini populer dengan persamaan Maxwell. Persamaan ini menggambarkan bagaimana medan listrik dan magnet berinteraksi dan saling mempengaruhi. Kemudian keduanya dapat bergerak melalui ruang sebagai gelombang elektromagnetik.
Penyatuan ini memperkuat hubungan listrik dan magnet, menggabungkannya dalam sebuah teori yakni elektromagnetisme. Teorinya berhasil menjadi salah satu landasan dalam ilmu fisika modern. Serta menjadi dasar berbagai penemuan penting seperti sejumlah teknologi masa kini.
Manfaat Interaksi Kelistrikan dan Kemagnetan di Berbagai Teknologi
Temuan fisikawan Oersted, Ampere, Faraday, dan Maxwell membantu kita memahami cara listrik dan magnet saling berinteraksi. Hal yang akhirnya menghasilkan teknologi masa kini untuk mengubah dunia.
Baca Juga: Rangkaian Listrik Seri dan Paralel, Ini Definisi serta Perbedaannya
Beberapa manfaat dari interaksi listrik dan magnet meliputi:
1. Generator Listrik
Manfaat penting dari penerapan interaksi kelistrikan dan magnetik adalah menghasilkan generator listrik. Generator listrik merupakan alat yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk mengubah energi mekanik menjadi listrik.
Ketika konduktor bergerak melalui medan magnet, arus listrik akan terinduksi di dalamnya. Inilah dasar dari produksi listrik pada sebagian besar pembangkit listrik. Termasuk pembangkit listrik tenaga air, turbin angin, dan generator yang menggunakan sumber panas.
2. Motor Listrik
Hubungan listrik dan magnet juga memungkinkan perubahan energi listrik menjadi mekanik. Contoh sederhananya adalah motor listrik yang bekerja dengan prinsip ini. Ketika arus listrik mengalir melalui gulungan kawat dalam medan magnet. Maka aktivitas tersebut menciptakan gaya yang mendorong rotor untuk berputar menghasilkan gerakan mekanik.
3. Transformator
Transformator juga menjadi perangkat penting yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Alat ini berfungsi untuk mengubah tegangan AC dari satu tingkat ke tingkat lain tanpa mengubah frekuensinya.
Transformator memiliki 2 kumparan kawat yang saling terhubung melalui inti besi. Ketika arus listrik mengalir melalui satu kumparan, medan magnet terbentuk di sekitar inti. Kemudian menginduksi arus di kumparan lainnya.
4. Telekomunikasi
Teknologi telekomunikasi modern juga sangat bergantung pada hubungan listrik dan magnet. Sinyal listrik pada gelombang elektromagnetik berfungsi untuk mentransmisikan informasi dalam komunikasi nirkabel. Sebut saja sinyal radio, televisi, ponsel, hingga internet.
Baca Juga: Efek Foto Listrik dalam Fisika, Ini Proses dan Faktor Pengaruhnya
Itulah penjelasan tentang hubungan listrik dan magnet yang menjadi dasar utama dalam ilmu fisika. Lengkap dengan penerapan hubungan keduanya di sejumlah teknologi masa kini. Sekian, semoga informasinya bermanfaat! (R10/HR-Online)
