Kereta Maglev, Melayang dengan Magnet

Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, M.M., Fahry Hidayah Rachmadi, Pendidikan Fisika UNJ Angkatan 2019

Manusia merupakan makhluk sosial yaitu butuh melakukan hubungan dengan manusia lainnya. Entah itu untuk pekerjaan, pembelajaran, ataupun sekedar saling sapa. Tetapi untuk melakukan kegiatan tersebut kita perlu bertemu dengan orang lain yang mana pada zaman sekarang ini jarak ke tempat kerja, belajar, serta berlibur itu jauh sehingga dibutuhkan sebuah moda transportasi, salah satunya yang dapat kita gunakan adalah moda transportasi kereta.

Kereta adalah salah satu moda transportasi utama yang sering digunakan di dunia termasuk di Indonesia. Moda transportasi dapat menampung banyak orang dalam sekali perjalanan serta dengan kecepatannya yang cepat menjadikan moda transportasi ini pilihan favorit bagi orang-orang yang ingin bepergian jauh.

Moda transportasi ini terdiri dari kepala kereta yang disebut lokomotif serta gerbong kereta. Lokomotif berfungsi sebagai mesin yang menarik gerbong kereta yang ada dibelakangnya untuk ikut melaju. Antara lokomotif dengan gerbong dibelakangnya serta antar gerbong dihubungkan dengan alat penghubung tertentu. Kereta ini melaju di atas jalur khusus yang disebut rel.

Tetapi tahukah Anda bahwa terdapat kereta yang melaju di atas rel tanpa menyentuh rel tersebut? kereta tersebut dinamakan kereta maglev (Magnetic Levitation). Kereta ini bergerak melayang di atas rel dengan kecepatan yang cepat.

Ada tiga hal yang harus dipenuhi agar kereta dapat melaju dengan melayang yaitu tenaga penggerak kereta, pengangkatan kereta, dan penyeimbang kereta. Tenaga penggerak dapat dihasilkan dari pemanfaatan gaya magnet yaitu gaya tarik-menarik dan gaya tolak-menolak. Pada sebelah kiri dan kanan rel kereta, dibangun dinding yang pada dinding tersebut dipasang kumparan. 

Pada kumparan-kumparan tersebut dialiri arus listrik dengan polaritas yang berbeda sehingga terbentuk medan magnet yang mana pada medan magnet tersebut terjadi gaya magnet. Kumparan ini juga dipasang di kereta pula.

Jika kutub pada kumparan di kereta dengan kutub kumparan di dinding yang terdekat sama, maka kereta akan menjauh dari dinding karena gaya magnetnya tolak-menolak. Dan jika kutub kumparan di kereta dengan kutub kumparan di dinding berbeda, kereta akan mendekati dinding karena gaya magnetnya tarik-menarik. 

Agar arah yang terjadi menuju kedepan, posisi kumparan di kereta haruslah pada batas antara dua kumparan di dinding yang bersebelahan sehingga resultan gaya yang terjadi akibat dari gaya tolak-menolak dan tarik-menarik adalah kearah depan.

Gambar 2. Tenaga penggerak kereta maglev. Sumber: https://beeothers.wordpress.com

Untuk pengangkatan kereta, di dinding yang sama dipasang kumparan berbentuk angka 8 yang akan dialiri arus listrik pula. Antara loop yang dibawah dan diatas arus listrik mengalir dengan polaritas yang berbeda. Jika kutub magnet pada kumparan di kereta berada di bagian bawah, maka akan terangkat ke atas sampai gaya angkatnya sama dengan gaya gravitasi.

Gambar 3. Pengangkatan kereta maglev. Sumber: https://beeothers.wordpress.com

Pada tenaga penggerak dan pengangkatan kereta, dibutuhkan medan magnet yang besar agar gaya tarik-menarik dan tolak-menolaknya juga besar. Maka berdasarkan rumus medan magnet  dibutuhkan arus listrik yang besar pula.

Ilustrasi pribadi

Lalu untuk menyeimbangkan kereta, antara kumparan angka 8 di kedua dinding kiri dan kanan digunakan kawat yang nantinya berfungsi untuk menyeimbangkan kereta jika kereta bergerak ke kiri ataupun kanan.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa kereta maglev adalah kereta yang memanfaatkan gaya magnet yaitu gaya tolak-menolak dan tarik-menarik untuk melaju, melayang, dan menyeimbangkan kereta tersebut.

Daftar Pustaka

Bajuri, Mohd Firdaus Bin. 2012. Modelling Magnetic Levitation (Maglev) Train. Universitas Malaysia Pahang. 

Jamaludin, Andri Pradipta. 2019. Karakteristik Medan Magnet pada Kumparan berinti Besi Sebagai Bahan Pembuatan Prototipe Kereta Maglev. Politeknik Perkretaapian Indonesia Madiun. 

Kristanti, Desita Rini. 2018. Revolusi Perkembangan Magnet pada Sarana Transportasi Kereta Api dengan Menggunakan Teknologi Maglev (Magnetic Levitation). Universitas Muhammadiyah Sidoarjo.