Penemuan bahwa listrik dan magnet hanyalah manifestasi yang berbeda dari fenomena yang sama merupakan puncak pencapaian fisika klasik abad ke-19. Para ilmuwan sekarang mengetahui bahwa medan yang mengelilingi magnet permanen sama dengan medan yang mengelilingi kawat yang dialiri arus listrik; keduanya adalah contoh medan elektromagnetik. Anda dapat mendemonstrasikannya sendiri dengan membuat elektromagnet sederhana dan mengamati efeknya pada benda logam kecil, seperti paku payung atau serbuk besi. Anda akan dapat membandingkan sendiri medan yang diinduksi listrik dengan medan magnet. Pastikan elektromagnet Anda tidak berjalan terlalu lama tanpa resistor– perangkat yang mengurangi aliran arus, yang akan Anda sambungkan ke sirkuit Anda– atau mungkin terlalu panas untuk ditangani.
Bungkus kawat tembaga tipis berinsulasi di sekitar baut atau paku besi berukuran 6 inci atau lebih besar, buat belokan sebanyak yang Anda bisa. Kabelnya tidak boleh terlalu tipis, atau mungkin terlalu panas saat Anda melewati arus, tetapi juga tidak boleh terlalu tebal, atau Anda tidak akan bisa membuat banyak putaran pada koil. Kabel ukuran dua puluh dua bekerja paling baik.
Cabut ujung kabel dengan pisau dan rekatkan salah satu ujungnya ke salah satu terminal baterai sel-D, menggunakan selotip listrik. Pastikan ada koneksi yang baik. Taburkan beberapa serbuk besi di atas meja dan letakkan paku di atasnya, lalu tempelkan ujung kabel yang lain ke terminal baterai lainnya. Perhatikan apa yang terjadi pada pengarsipan, lalu putuskan sambungan untuk mencegah kabel terlalu panas.
Tempatkan magnet batang permanen cukup jauh dari paku untuk mencegah tarikan atau tolakan, lalu sentuh kabel ke terminal baterai. Perhatikan apa yang terjadi pada magnet.
Hubungkan kabel longgar ke resistor kecil di sekitar 30 ohm dan sambungkan resistor ke terminal baterai dengan kabel panjang lain dengan ukuran yang sama. Resistor mengurangi aliran arus di kabel dan menghilangkan kemungkinan panas berlebih, jadi sekarang Anda dapat membiarkan kabel tetap terhubung.
Amati pola yang dibuat oleh serbuk besi saat Anda meletakkan elektromagnet di atasnya, kemudian lepaskan elektromagnet, ganti dengan magnet batang dan bandingkan polanya. Mereka harus terlihat hampir sama, meskipun satu dapat menyebar lebih atau kurang dari yang lain, tergantung pada kekuatan relatif dari magnet. Ini menegaskan bahwa medan yang dihasilkan oleh magnet dan elektromagnet identik — keduanya adalah medan elektromagnetik.
Pegang magnet batang cukup dekat dengan elektromagnet untuk merasakan daya tarik. Putar magnet sehingga kutub menghadap ke arah yang berlawanan dan rasakan tolakan. Hal ini menegaskan bahwa kedua bidang tersebut memiliki kutub utara dan selatan.
-
- Kabel 22-gauge, berinsulasi
- Baut atau paku besi 6 inci
- Pisau
- Baterai sel-D
- Pita listrik
- Serbuk besi
- Magnet batang
- resistor 30 ohm
- Untuk melanjutkan eksperimen Anda, coba ganti resistor dengan resistor 100 ohm. Anda akan merasakan pelemahan yang nyata dalam interaksi antara magnet batang dan elektromagnet. Anda juga dapat mengurangi jumlah lilitan — Anda akan melihat pelemahan medan yang serupa. Terakhir, ganti paku dengan tabung karton. Itu juga melemahkan medan, karena elektron yang terikat longgar di paku berkontribusi pada medan.
- Pastikan untuk melepaskan kabel dari terminal setelah Anda selesai dengan eksperimen Anda.
Bahkan dengan voltase rendah seperti ini, adalah praktik yang baik untuk tidak menyentuh terminal baterai atau ujung kabel telanjang saat sirkuit tersambung.
Jika Anda mencium bau asap, lepaskan baterai dan tunggu beberapa menit hingga kabel mendingin sebelum melanjutkan.
•••zariam74/iStock/Getty Images
