Mengapa kamu harus melakukannya? ingin mendeteksi logam? Oh, entahlah… mungkin Kamu ingin mencari emas di dalam tanah. Kamu dapat menggali SEMUA tanah, atau Kamu dapat menemukan lokasi yang memiliki emas sebelum kamu menggali. Atau mungkin Kamu sedang mencari meteorit logam yang terkubur. Kamu bahkan dapat menggunakan detektor logam untuk menemukan cincin yang hilang di pantai. Perangkat ini cukup berguna.
Tapi tahukah Kamu cara kerjanya? Ya! Kalau dipikir-pikir, itu tidak jelas. Ada berbagai jenis detektor, tetapi semuanya menggunakan fisika keren yang sama yaitu medan listrik dan magnet. Mari kita lihat, oke?
Ikuti Arus
Pertama, apa yang membuat logam berbeda dari bahan lainnya? Benda padat apa pun terbuat dari atom, masing-masing atom memiliki elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti positif. Pada benda bukan logam seperti plastik atau kaca, elektron cukup banyak menempel pada atom aslinya.
Namun, dalam logam seperti tembaga, elektron terluar berenang bebas dan digunakan bersama oleh semua atom. Itu sebabnya listrik dapat mengalir melalui logam—jika Kamu menerapkan medan listrik, Kamu mendapatkan aliran elektron dalam arah tertentu, yang kita sebut arus listrik. Logam bersifat konduktif.
Hukum Faraday
Lalu bagaimana cara membuat medan listrik? Cara termudah adalah dengan menerapkan muatan pada permukaan benda logam dengan menambahkan beberapa elektron ke dalamnya—inilah yang dilakukan baterai. Tentu saja itu tidak akan berhasil untuk tujuan kita. Kamu memerlukan akses ke logam tersebut sebelum menemukannya, dan itu tidak masuk akal.
Tapi ada cara lain yang harus dilakukan. Ternyata a perubahan medan magnet juga menghasilkan medan listrik. Inilah ide dasar hukum Faraday. Jika magnet digerakkan di dekat penghantar logam, gerakan tersebut akan menimbulkan perubahan medan magnet yang menghasilkan medan listrik. Jika medan listrik tersebut terdapat pada logam—boom: Kamu mendapatkan apa yang disebut arus eddy.
Dan sebaliknya
Begitu pula sebaliknya: Sama seperti perubahan medan magnet yang menimbulkan arus listrik, arus listrik juga menimbulkan medan magnet. Ingat proyek pameran sains lama di mana Kamu melilitkan kawat pada paku besi dan menghubungkan ujungnya ke baterai? Saat jus mengalir, kuku menjadi magnetis untuk sementara dan dapat mengambil klip kertas.
Namun seperti yang baru saja kita lihat, Kamu tidak memerlukan baterai. Medan magnet yang berubah menciptakan arus eddy pada logam, dan arus eddy ini kemudian menghasilkan medan magnetnya sendiri. Tunggu! Ini bahkan lebih gila lagi. Karena arus eddy ini menimbulkan medan magnet, maka akan terjadi interaksi antara logam dengan benda yang menyebabkan perubahan medan magnet.
Kamu sekarang siap untuk detektor logam pertama Kamu yang sangat sederhana. Untuk membuat medan magnet berubah kita hanya akan menggunakan magnet yang bergerak. Pada demo di bawah ini, saya meletakkan magnet di atas koin lalu menariknya dengan cepat. Pergerakan tersebut menciptakan arus eddy pada koin, dan arus tersebut membentuk medan magnet yang berinteraksi dengan magnet. Melihat? Koin-koin itu melonjak.
