Glow text generator

Senin, 30 Juni 2014

Makalah Medan Magnet

BAB I
PENDAHULUAN
  A. Latar Belakang
                 Magnet adalah suatu obyek yang mempunyai medan magnet. Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam wujud magnet tetap atau wujud  tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini hampir semuanya adalah magnet buatan.
                 Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub.
                 Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.
   
B. Rumusan Makalah
            Mengetahui lebih jauh tentang Medan magnetik Bumi

C. Tujuan Penulisan
           Makalah ini dibuat dengan tujuan untuk meningkatkan pemahaman mahasiswa tentang hal-hal yang berkaitan dengan medan magnet di bumi
BAB II
PEMBAHASAN
  


Pada tahun 1893 Gauss pertama kali melakukan analisa harmonik dari medan magnetik bumi untuk mengamati sifat-sifatnya. Analisa selanjutnya yang dilakukan oleh para ahli mengacu pada kesimpulan umum yang dibuat oleh Gauss yaitu :
1.      Intensitas medan magnetik bumi hampir seluruhnya berasal dari dalam bumi
2.    Medan yang teramati di permukaan bumi dapat didekati dengan persamaan harmonik yang pertama yang berhubungan dengan potensial dwi kutub di pusat bumi. Dwi kutub Gauss ini mempunyai kemiringan 11.5o terhadap sumbu geografi.

Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen medan magnet bumi (gambar 3), yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :
Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horizontal yang dihitung dari utara menuju timur.
Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.
Intensitas Horizontal (Bh), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horizontal.
Medan magnetik total (B), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.
                                         Komponen Medan Magnetik Bumi
 Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetiks Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap 5 tahun sekali. Nilai-nilai IGRF tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km2 yang dilakukan dalam waktu satu tahun.
 Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian : 
1. Medan magnet utama (main field)
Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai medan rata-rata hasil pengukuran dalam jangka waktu yang cukup lama mencakup daerah dengan luas lebih dari 106 km2
                                               Orientasi Arah Medan Magnetik Bumi
2. Medan magnet luar (external field)
Pengaruh medan magnet luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari. Karena sumber medan luar ini berhubungan dengan arus listrik yang mengalir dalam lapisan terionisasi di atmosfer, maka perubahan medan ini terhadap waktu jauh lebih cepat.
3. Medan magnet anomali
Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal field). Medan magnet ini dihasilkan oleh  batuan yang mengandung mineral bermagnet seperti magnetite, titanomagnetite dan lain-lain yang berada di  kerak bumi.

Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari pengukuran adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomali magnetik). Secara garis besar anomali medan magnetik disebabkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnetik induksi. Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar terhadap magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan magnetiknya serta berkaitan dengan peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah medan magnet remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalinya bertambah besar. Demikian pula sebaliknya. Dalam survei magnetik, efek medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang dari 25 % medan magnet utama bumi (Telford, 1976).
Variasi Medan Magnetik Bumi
Intensitas medan magnetik yang terukur di atas permukaan bumi senantiasa mengalami perubahan terhadap waktu. Perubahan medan magnetik ini dapat terjadi dalam waktu yang relatif singkat ataupun lama. Berdasarkan faktor-faktor penyebabnya perubahan medan magnetik bumi dapat terjadi antara lain:
1.    Variasi sekuler
Variasi sekuler adalah variasi medan bumi yang berasal dari variasi medan magnetik utama bumi, sebagai akibat dari perubahan posisi kutub magnetik bumi. Pengaruh variasi sekuler telah diantisipasi dengan cara memperbarui dan menetapkan nilai intensitas medan magnetik utama bumi yang dikenal dengan IGRF setiap lima tahun sekali.
2.    Variasi harian
Variasi harian adalah variasi medan magnetik bumi yang sebagian besar bersumber dari medan magnet luar. Medan magnet luar berasal dari perputaran arus listrik di dalam lapisan ionosfer yang bersumber dari partikel-partikel terionisasi oleh radiasi matahari sehingga menghasilkan fluktasi arus yang dapat menjadi sumber medan magnet. Jangkauan variasi ini hingga mencapai 30 gamma dengan perioda 24 jam. Selain itu juga terdapat variasi yang amplitudonya berkisar 2 gamma dengan perioda 25 jam. Variasi ini diasosiasikan dengan interaksi ionosfer bulan yang dikenal dengan variasi harian bulan (Telford, 1976).
3.    Badai Magnetik
Badai magnetik  adalah gangguan yang bersifat sementara dalam medan magnetik bumi dengan magnetik sekitar 1000 gamma. Faktor penyebabnya diasosiasikan dengan aurora. Meskipun periodanya acak tetapi kejadian ini sering muncul dalam interval sekitar 27 hari, yaitu suatu periode yang berhubungan dengan aktivitas sunspot (Telford, 1976). Badai magnetik secara langsung dapat mengacaukan hasil pengamatan.
 Koreksi Data Magnetik
Untuk mendapatkan anomali medan magnetik  yang menjadi target survei, maka data magnetik yang telah diperoleh harus dibersihkan atau dikoreksi dari pengaruh beberapa medan magnet yang lain. Secara umum beberapa koreksi yang dilakukan dalam  survei magnetik meliputi:
1.    Koreksi harian
Koreksi harian adalah koreksi yang dilakukan terhadap data magnetik terukur untuk menghilangkan pengaruh medan magnet luar atau variasi harian.
2.    Koreksi IGRF
Koreksi IGRF adalah koreksi yang dilakukan terhadap data medan magnet terukur untuk menghilangkan pengaruh medan utama magnet bumi.
 Nilai IGRF
The International Geomagnetik Reference Field (IGRF) adalah deskripsi matematis medan magnet utama Bumi yang digunakan secara luas dalam studi tentang kerak bumi, ionosfer, dan magnetosfer. Nilai IGRF berupa nilai intensitas magnetik utama bumi yang merupakan hasil kesepakatan lembaga-lembaga internasional geomagnetik. Nilai IGRF umumnya direvisi setiap lima tahun oleh badan IAGA (International Association of Geomagnetism and Aeronomy) yang ditetapkan pertama kali di tahun 1990. Nilai IGRF merupakan penggabungan data observasi geomanetik dan perhitungan berdasar formulasi Gauss pada koefisien harmonic sferis untuk kasus potensial magnetostatik. Formula Gauss dinyatakan sebagai :
   (1.12)
di mana r adalah jarak radial dari pusat Bumi, L adalah tingkat maksimum ekspansi, φ adalah Bujur Timur, θ adalah colatitude (sudut kutub), and dan adalah koefisien Gauss, dan   adalah normalisasi Schmidt dalam fungsi Legendre pada derajat l dan tetapan m .

 
Peta Kontur IGRF 2000

Software IGRF versi 4.0 adalah software yang digunakan untuk menentukan nilai IGRF (medan magnetik utama Bumi) dengan menginput beberapa parameter tertentu. Software ini menggunakan formulasi Gauss dalam perhitungannya dan menggunakan data observasi generasi kesepuluh (tahun 2005).
Pada interface software IGRF versi 4.0, user akan diminta untuk menginput sejumlah parameter. Parameter input dapat berupa koordinat geodetic ataupun geosentris. Input posisi dalam lintang dan bujur dinyatakan dalam derajat dan menit hingga beberapa angka decimal. Waktu dimasukkan dalam decimal tahun dan bulan. Software IGRF mampu menentukan nilai IGRF dalam kisaran tahun 1990 sampai 2015. Pada koordinat geodetic, maka diperlukan posisi ketinggian terhadap muka air laut.
Software IGRF versi 4.0 akan menghitung nilai-nilai bidang geomagnetik dan tingkat variasi sekuler sesuai input parameter yang diberikan. Parameter yang ditentukan oleh software ini adalah sudut deklinasi, sudut inklinasi, komponen horizontal berupa komponen magnetik arah utara dan komponen magnetik arah timur,  komponen magnetik vertical, dan komponen magnetik total.  
Surfer 8.0
Surfer adalah program pembuatan kontur 3D dan ploting permukaan yang bekerja dibawah Microsoft Windows. Surfer sangat cepat dan mudah dalam mengkonversi data kedalam peta kontur outstanding dan plot permukaan. Dan dengan semua pilihan yang ada pada surfer anda dapat membuat peta yang mirip sesuai yang diinginkan. (http://www.ssg-surfer.com).
Surfer adalah salah satu perangkat lunak yang digunakan untuk pembuatan peta kontur dan pemodelan tiga dimensi yang berdasarkan pada grid. Perangkat lunak ini melakukan plotting data tabular XYZ tak beraturan menjadi lembar titik-titik segiempat (grid) yang beraturan. Grid adalah serangkaian garis vertikal dan horizontal yang dalam Surfer berbentuk segi empat dan digunakan sebagai dasar pembentuk kontur dan surface tiga dimensi. Garis vertikal dan horizontal ini memiliki titik-titik perpotongan. Pada titik perpotongan ini disimpan nilai Z yang berupa titik ketinggian atau kedalaman. Gridding merupakan proses pembentukan rangkaian nilai Z yang teratur dari sebuah data XYZ. Hasil dari proses gridding ini adalah file grid yang tersimpan pada file.grd.
Surface plot adalah lembar kerja yang digunakan untuk membuat peta atau file grid. Pada saat awal dibuka, lembar kerja ini berada pada kondisi yang masih kosong. Pada lembar plot ini peta dibentuk dan diolah untuk selanjutnya disajikan. Lembar plot digunakan untuk mengolah dan membentuk peta dalam dua dimensional, seperti peta kontur, dan peta tiga dimensional seperti bentukan muka tiga dimensi (Budiyanto, 2005).
Surfer meruapakan program Komputer yang secara otomatis menampilkan lapisan tanah di bawah permukan dari hasil permukaan yang telah diperoleh sebelumnya. Surfer digunakan untuk melihat kontur isoresistivitas permukaan pada kedalaman tertentu. (Loke, 1999). Dimana kontur yang ditampilkan dapat dalam bentuk 2 dimensi, dapat pula dalam bentuk 3 dimensi. Dalam surfer terdiri dari beberapa program diantaranya program Grid, program Map, dan program Surf. 
Sumber: http://nalinsumarlin.blogspot.com/2011/11/medan-magnetik-bumi.html
     http://contohmakalahfisikaa.blogspot.com/2013/03/contoh-makalah-fisika-magnet.html


1 komentar:

Aisyah Oktavia mengatakan...

(Y)

Posting Komentar

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Online Project management