Apa yang Membuat Magnet Kuat?

Magnetisme adalah nama medan gaya yang dihasilkan oleh magnet. Melalui itu magnet menarik logam tertentu dari kejauhan, membuat mereka bergerak lebih dekat tanpa sebab yang jelas. Ini juga merupakan cara magnet mempengaruhi satu sama lain. Semua magnet memiliki dua kutub, yang disebut kutub "utara" dan "selatan". Kutub magnet yang sejenis saling tarik menarik, sedangkan kutub magnet yang tidak sejenis saling mendorong. Ada banyak perbedaan macam-macam magnet dengan berbagai tingkat kekuatan. Beberapa magnet hampir tidak cukup kuat untuk menahan kertas ke lemari es. Yang lain cukup kuat untuk mengangkat mobil.

Untuk memahami apa yang membuat magnet kuat Anda harus memahami sesuatu tentang sejarah ilmu magnet. Pada awal abad ke-19, keberadaan magnet sudah dikenal luas, begitu pula dengan keberadaan listrik. Ini umumnya dianggap sebagai dua fenomena yang sepenuhnya terpisah. Namun, pada tahun 1820, fisikawan Hans Christian Oersted membuktikan bahwa arus listrik menghasilkan medan magnet. Segera setelah itu, pada tahun 1855, fisikawan lain, Michael Faraday, membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Dengan demikian ditunjukkan bahwa listrik dan magnet adalah bagian dari fenomena yang sama.

Semua materi terbuat dari atom, dan semua atom terbuat dari muatan listrik kecil. Di tengah setiap atom terdapat nukleus, rumpun materi kecil yang padat dengan muatan listrik positif. Mengelilingi setiap nukleus adalah awan elektron bermuatan negatif yang sedikit lebih besar, ditahan oleh gaya tarik listrik dari nukleus atom.

Elektron terus bergerak. Mereka berputar serta bergerak di sekitar atom yang menjadi bagiannya, dan beberapa elektron bahkan berpindah dari satu atom ke atom lainnya. Setiap elektron yang bergerak adalah arus listrik kecil, karena arus listrik hanyalah muatan listrik yang bergerak. Oleh karena itu, seperti yang ditunjukkan Oersted, setiap elektron di setiap atom menghasilkan medan magnet kecilnya sendiri.

Pada sebagian besar bahan, medan magnet kecil ini mengarah ke berbagai arah dan karenanya saling meniadakan, menurut Kristen Coyne dari National High Magnetic Field Laboratory. Kutub utara berada di sebelah kutub selatan sesering mungkin, dan medan magnet bersih dari seluruh objek mendekati nol.

Ketika beberapa bahan terkena medan magnet eksternal, gambar ini berubah. Medan magnet luar memaksa semua medan magnet kecil itu untuk berbaris. Kutub utaranya mendorong semua kutub utara kecil ke arah yang sama: menjauhinya. Itu menarik semua kutub selatan magnet kecil ke arahnya. Ini membuat medan magnet kecil di dalam material menambahkan efeknya bersama-sama. Hasilnya adalah medan magnet bersih yang kuat di objek secara keseluruhan.

Semakin kuat medan magnet luar yang diterapkan, semakin besar magnetisasi yang dihasilkan. Ini adalah faktor pertama yang menentukan seberapa kuat magnet menjadi. Yang kedua adalah jenis bahan yang terbuat dari magnet. Bahan yang berbeda menghasilkan magnet dengan kekuatan yang berbeda. Mereka yang memiliki permeabilitas magnetik tinggi (yang merupakan ukuran seberapa responsifnya mereka terhadap medan magnet) membuat magnet terkuat. Untuk alasan ini, besi murni digunakan untuk membuat beberapa magnet terkuat.