Medan magnet Bumi
Kutub magnet di dekat Kutub Utara geografis, menurut sifat magnetnya, adalah kutub selatan. Itulah sebabnya ujung utara kompas menunjuk ke sana.
Bumi berperilaku seperti magnet batang
Kompas bekerja karena Bumi memiliki medan magnet sendiri. NOAA menggambarkannya sangat mirip dengan medan yang dihasilkan magnet batang jika diletakkan di pusat planet. Lebih dari 90 persen medan yang kita ukur dihasilkan di dalam Bumi, pada inti luar, tempat besi cair mengalir dan membawa arus listrik. Sisanya berasal dari batuan bermagnet di kerak serta arus di atmosfer bagian atas dan ruang angkasa.
Ada jebakan penamaan di sini. Kutub utara jarum kompas tertarik ke kutub magnet di Arktik. Kutub tidak senama saling menarik, jadi kutub magnet Arktik itu, menurut sifat magnetnya, haruslah kutub selatan. OpenStax menyebut nama yang biasa digunakan, kutub utara magnet, sebagai nama yang keliru. Ahli geografi mempertahankan nama itu untuk lokasinya; fisikawan mengingat bahwa magnet Bumi memiliki ujung bertipe selatan di utara. Garis medan keluar dari Bumi di dekat Kutub Selatan geografis dan masuk di dekat Kutub Utara geografis.
Seret untuk memutar. Gulir atau rapatkan dan renggangkan dua jari untuk mengatur zoom.
Miring dan tidak tepat di kutub
Sumbu magnet tidak berimpit dengan sumbu rotasi Bumi. Berdasarkan World Magnetic Model untuk 2020, NOAA memberikan kemiringan magnet yang paling sesuai, yaitu dipol geomagnetik, sebesar 9.41° terhadap sumbu rotasi. Model 2025 memberikan nilai 9.21°. Medan sebenarnya lebih tidak beraturan daripada dipol sempurna, sehingga ilmuwan juga menandai kutub inklinasi, yaitu tempat medan berarah vertikal dan kompas tidak dapat menetap pada arah mana pun. Inilah kutub magnet dalam pengertian sehari-hari.
Karena utara magnet dan utara sejati berbeda, arah kompas memerlukan koreksi yang disebut deklinasi: sudut antara utara magnet dan utara sejati, dengan nilai positif ke timur dan negatif ke barat. Aturan NOAA adalah azimut sejati = azimut magnet + deklinasi. Jika deklinasi di tempatmu 10° barat (−10°) dan kompas menunjukkan 45°, azimut sejatinya 35°. Deklinasi berubah menurut tempat dan tahun, sehingga peta mencantumkan tanggal pengukurannya. Di dekat kutub magnet, NOAA menandai zona tanpa acuan kompas, tempat medan horizontal di bawah 2000 nT dan kompas tidak dapat diandalkan.
Kutub yang berpindah
Medan berubah karena aliran di inti berubah. Kutub inklinasi utara telah bergeser melintasi Arktik Kanada menuju Siberia. Survei menetapkan posisinya pada 2001 dan 2007. Survei 2007 menyebut kecepatannya sekitar 55 km per tahun menuju utara-barat laut. Laporan NOAA pada Desember 2025 tentang medan magnet mencatat kecepatan sekitar 36 km per tahun untuk kutub inklinasi utara dan 9 km per tahun untuk kutub inklinasi selatan selama 2025. Karena medan terus berubah, NOAA dan British Geological Survey menerbitkan World Magnetic Model baru setiap lima tahun; model 2025 dirilis pada Desember 2024. Angkatan laut, badan penerbangan, dan banyak sistem navigasi menggunakannya untuk mengubah pembacaan magnet menjadi arah sejati.
Dalam rentang waktu yang jauh lebih panjang, medan bahkan berbalik: utara dan selatan bertukar. Batuan merekamnya, karena lava yang mendingin hingga di bawah sekitar 700 °C mengunci arah medan pada saat itu. NOAA mencatat bahwa pembalikan terakhir terjadi sekitar 750 000 hingga 780 000 tahun lalu, jarak waktu antarpembalikan berkisar dari 5 ribu hingga 50 juta tahun, dan proses pembalikan memerlukan beberapa ribu tahun. Tidak ada yang bisa memastikan kapan pembalikan berikutnya terjadi.
| Sumber medan Bumi | Terutama besi cair di inti luar (lebih dari 90%) |
| Kutub magnet Arktik menurut sifat magnetnya | Kutub selatan |
| Deklinasi | Sudut antara utara magnet dan utara sejati (timur +, barat −) |
| Azimut sejati | Azimut magnet + deklinasi |
| Kutub inklinasi | Tempat medan berarah vertikal |
| Pembalikan medan terakhir | Sekitar 750 000 hingga 780 000 tahun lalu |
- Medan Bumi menyerupai medan magnet batang dan terutama dihasilkan di inti luar.
- Kutub magnet di Arktik bertindak sebagai kutub selatan, sehingga menarik ujung utara kompas.
- Dipol miring 9.41° (model 2020); azimut sejati = azimut magnet + deklinasi.
- Kutub inklinasi utara bergeser puluhan kilometer per tahun; model diperbarui setiap lima tahun.
- Medan telah berbalik berkali-kali; terakhir sekitar 750 000 hingga 780 000 tahun lalu.
- Menurut sifat magnetnya, kutub magnet di dekat Kutub Utara geografis adalah:
- Kutub selatan
- Kutub utara
- Sama sekali bukan kutub
- Keduanya sekaligus
- Di mana sebagian besar medan magnet Bumi dihasilkan?
- Di inti luar yang cair
- Di Bulan
- Di samudra
- Di lapisan ozon
- Azimut magnet 45°, deklinasi 10° barat. Berapa azimut sejatinya dalam derajat?
- Azimut magnet 120°, deklinasi 8° timur. Berapa azimut sejatinya dalam derajat?
- Berapa derajat kemiringan dipol geomagnetik terhadap sumbu rotasi pada model 2020?
- Dengan kecepatan 36 km per tahun, berapa jauh kutub inklinasi utara bergeser dalam 10 tahun, dalam km?
- Seberapa sering World Magnetic Model baru dirilis?
- Setiap lima tahun
- Setiap bulan
- Setiap seratus tahun
- Hanya sekali
- Apa itu kutub inklinasi?
- Tempat medan berarah vertikal
- Sumbu rotasi
- Tempat mana pun di khatulistiwa
- Batuan yang bermagnet
- Kapan medan Bumi terakhir berbalik?
- Sekitar 750 000 hingga 780 000 tahun lalu
- Sekitar 1600
- Sekitar 10 000 tahun lalu
- Belum pernah berbalik
- Mengapa kompas tidak dapat diandalkan sangat dekat dengan kutub magnet?
- Komponen horizontal medan di sana sangat lemah
- Medan bernilai nol di seluruh wilayah itu
- Suhunya terlalu dingin untuk magnet
- Kutub menolak kompas
Sumber kursus ini (16)
- OpenStax College Physics 2e (openstax.org/books/college-physics-2e): 22.1 Magnets (all magnets have N and S poles, north-seeking and south-seeking, like poles repel and unlike attract, poles cannot be separated, the magnetic pole near the geographic North Pole is a south magnetic pole, sunspots come in N/S pairs)
- 22.2 Ferromagnets and electromagnets (iron, cobalt, nickel, gadolinium; neodymium alloys; domains grow to millimetre size; Curie temperature of iron 1043 K (770 °C); Oersted saw a compass needle deflected by a current; electromagnets in scrapyard cranes, particle accelerators and MRI; electric current is the source of all magnetism; no monopoles observed)
- 22.3 Magnetic fields and field lines (direction = where a compass north end points; four rules: tangent, density = strength, never cross, closed loops from N to S outside)
- 22.7 Magnetic force on a current-carrying conductor (F = I l B sin θ, 1 T = 1 N/(A·m), example 20.0 A, 5.00 cm, 1.50 T gives 1.50 N; motors)
- 22.9 Magnetic fields produced by currents (Oersted 1820, right hand rule 2, B = μ0 I ÷ (2π r), μ0 = 4π × 10⁻⁷ T·m/A, Earth's field about 5.0 × 10⁻⁵ T, 25 A at 5.0 cm gives twice that; loop centre B = N μ0 I ÷ 2R; solenoid B = μ0 n I, 2000 loops over 2.00 m with 1600 A gives 2.01 T, MRI; ferromagnetic cores)
- 23.1 Induced emf and magnetic flux (Faraday's iron-ring apparatus, emf only while the field changes, magnet pushed into a coil, faster motion gives more emf, generators, Φ = B A cos θ)
- NIST CODATA 2022 vacuum magnetic permeability μ0 = 1.25663706127(20) × 10⁻⁶ N/A² (physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0)
- NOAA NCEI Geomagnetism Frequently Asked Questions (ncei.noaa.gov/products/geomagnetism-frequently-asked-questions): field like a dipole at Earth's centre, over 90% from the outer core, intensity roughly 25,000 to 65,000 nT (0.25 to 0.65 gauss)
- 1 gauss = 100,000 nT, declination = angle between magnetic north and true north (east positive)
- inclination, dip poles, dipole axis 9.41° from the rotation axis (WMM2020, 2020.0)
- north magnetic pole moving about 55 km per year north-northwest (2001 and 2007 surveys)
- last reversal about 750,000 to 780,000 years ago, reversals spaced 5 thousand to 50 million years, a reversal would take several thousand years, models renewed every five years, blackout zones where H < 2000 nT, compass balance weights differ by hemisphere, true bearing = magnetic bearing + declination
- NOAA NCEI news "World Magnetic Model 2025 Released" (17 December 2024)
- NOAA NCEI "December 2025 State of the Geomagnetic Field" (north dip pole 36 km/yr and south dip pole 9 km/yr since 1 January 2025)
- USGS, "Pre-gilbertian conceptions of terrestrial magnetism" (pubs.usgs.gov/publication/70009843): Gilbert's De Magnete (1600) first suggested that Earth behaves as a great magnet. Royal Institution, Michael Faraday's ring-coil apparatus (rigb.org): made August 1831, success on 29 August 1831, the first electric transformer
- APS News "This Month in Physics History" (Aug 2001): Faraday's electromagnetic rotation experiments of September 1821, the principle behind the electric motor.
Diperiksa: 2026-10-17