Untuk menjawab pertanyaan yang sering diajukan ini, pertama-tama kita harus memahami perbedaan antara magnet dan batangan baja non-magnetik. Setiap atom besi dalam sebatang baja, entah dimagnetisasi atau tidak, bisa dibayangkan sebagai sebuah magnet kecil.
A: Disposisi magnet-magnet atom dalam baja yang tidak termagnetisasi. B: Disposisi magnet-magnet atom dalam baja termagnetisasi. C: Efek kutub magnet pada magnet-magnet atom dari baja termagnetisasi. N = kutub utara, S = kutub selatan.
Dalam keadaan non-magnetik, magnet-magnet kecil ini diorientasikan secara acak, dengan kutub-kutub yang saling menetralkan (lihat gambar A di atas). Sebaliknya, dalam magnet, semua unit magnet kecil ditempatkan dalam pola yang teratur di mana kutub-kutub sejenis diatur ke arah yang sama (lihat gambar B di atas).
Sekarang apa yang terjadi pada sebatang baja ketika dimagnetisasi? Gaya tarik magnet menyebabkan partikel-partikel magnet pada batangan baja sejajar dengan kutub selatan atau kutub utara dengan satu arah yang sama (lihat ilustrasi grafis yang tepat pada gambar C di atas).
Mula-mula magnet-magnet kecil berayun melingkar dengan kutub selatan yang mengarah ke kutub utara magnet, kemudian, ketika bergerak lebih jauh, magnet-magnet kecil itu mengarahkan diri ke arah gerakannya, dengan kutub selatan yang membelok ke arah dalam. Itulah cara memagnetisasi baja dengan menggunakan magnet.
Satu kutub magnet harus ditempatkan pada ujung sebatang baja dan, dengan menekan, memindahkan kutub itu  ke ujung yang lain.
Ini adalah salah satu cara magnetisasi baja yang paling sederhana dan paling tua, yang hanya cocok untuk memperoleh magnet yang kecil dan lemah. Magnet yang kuat diperoleh dengan memanfaatkan sifat-sifat arus listrik.
Elektromagent Raksasa
Di pabrik besi dan baja, Anda mungkin melihat derek elektromagnetik yang mengangkat beban besar. Derek memberikan manfaat yang tak ternilai, karena tanpa perlengkapan tambahan, derek bisa mengangkat dan mengangkut potongan besar besi atau bagian mesin dengan berat puluhan ton.
Derek juga bisa membawa besi lembaran, kawat, paku, potongan logam dan bahan lainnya yang belum maupun sudah dikemas atau dimasukkan ke dalam peti, yang akan membutuhkan banyak waktu dan energi jika diangkut dengan cara lain.
Kiri: Derek elektromagnetik mengangkut pelat besi. Kanan: Derek elektromagnetik mengangkut barel paku.
Gambar di atas (kiri) menunjukkan betapa bergunanya magnet pengangkat ini. Betapa sulit mengumpulkan dan membawa tumpukan pelat besi yang dengan derek magnetik kuat bisa diangkat sekaligus! Manfaat yang diperoleh bukan hanya penghematan tenaga kerja tetapi carannya juga lebih sederhana.
Gambar di atas (kanan) menunjukkan derek magnetik yang membawa paku dalam barel, mengangkat 6 barel sekaligus!
Pada satu pabrik besi dan baja, tersedia 4 derek magnetik yang masing-masing membawa 10 rel sekaligus, melakukan pekerjaan 200 pekerja.
Beban tidak perlu dipasang ke derek, karena ketika arus listrik melewati kumparan elektromagnet, tidak akan ada yang jatuh. Namun, jika arus listrik terputus pasti akan terjadi kecelakaan, dan kecelakaan seperti itu terjadi ketika elektromagnet pertama kali diperkenalkan.
Pernah ada jurnal teknis yang menyebutkan bahwa di salah sebuah pabrik di Amerika, sebuah elektromagnet membawa batangan besi dari kereta ke tungku. Tiba-tiba terjadi kecelakaan di pembangkit listrik air terjun Niagara yang memasok listrik dan arus listrik terputus.
Massa logam terlepas dari elektromagnet itu dan menghancurleburkan seorang pekerja yang berada di bawahnya.
Untuk mencegah terulangnya kecelakaan seperti itu dan juga untuk menghemat konsumsi listrik, disediakan gadget-gadget khusus. Begitu magnet pengangkat memiliki menarik barang-barang yang akan dibawa, barang-barang itu dijepit dari bawah dengan penjepit baja berukuran besar dan ketika beban dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, arus listrik dimatikan.
Elektromagnet-elektromagnet pada gambar kiri dan kanan di atas berdiameter 1,5 m dan masing-masing mampu mengangkat beban hingga 16 ton, berat sebuah gerbong barang yang bermuatan.
Dalam 1 hari kerja, 1 magnet saja bisa mengangkut lebih dari 600 ton. Ada elektromagnet yang bahkan bisa mengangkat sekaligus beban 75 ton, berat total sebuah lokomotif!
Mungkin Anda merasa sangat nyaman untuk membawa batangan besi panas dengan cara ini. Sayangnya, besi rentan terhadap gaya tarik magnet hanya sampai temperatur tertentu. Besi panas memijar kehilangan sifat magnetiknya. Magnet yang dipanaskan hingga temperatur 800C tidak lagi memiliki sifat magnetik.
Elektromagnet banyak digunakan di perusahaan pengerjaan logam modern untuk memegang atau memindahkan barang dari besi, baja, atau besi kasar, dan ratusan perangkat telah dikembangkan untuk menyederhanakan dan mempercepat pekerjaan ini.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 1 Agustus 2021
Johan Japardi
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
