KEMAGNETAN

KEMAGNETAN

Beberapa logam dan oksidasi metalik mempunyai suatu kemampuan terhadap logam yang lainnya. Sifat ini adalah bentuk dari kemagnetan dimana bahan tersebut mempunyai suatu sifat dari bentuk magnet.

Ada beberapa bentuk magnet berdasarkan natural waktu lainnya yang dapat menghasilkan,yaitu:

1.6.                  Dapat didefinisikan menurut beberapa istilah

a. fluks magnetik

b. kerapatan fluks magnetik

c. weber

d. gaya gerak magnet

e. permeabilitas

f. lilitan arus

g.kuat medan

h. hambatan

1.7.                  Menggunakan beberapa definisi dari bahan seperti pada hubungan terhadap permeabilitas, mencakup suatu contoh dan sebuah relatif kurang lebih mendekati  permeabilitasnya.

a. Bahan Feromagnetik

b. Bahan Paramagnetik

c. Bahan Diamagnetik

Kemagnetan

Kemagnetan adalah suatu  elktron yang memutar pada poros itu sendiri di sekitar inti ( Gambar 18).

( gambar 18. Putaran elektron disekitar inti medan magnet )

Di dalam bahan magnet, atom mempunyai daerah tertentu. Daerah ini dibariskan bahwa elktron bertujuan untuk memutar ke arah yang sama ( Gambar 19).

                 ( gambar 19. Daerah magnetik )

Kelurusan dari daerah ini mengakibatkan pembentukan kutub maknetis pada masing-masing akhir magnit. Kutub ini menghubungksn kutub utara dan kutub selatan.Hukum kemagnetan menunjukkan bahwa kutub maknetis menolak dan tidak sama dengan kutub maknetis yg menarik satu sama lain ( Gambar 20).

( gambar 20. Peraturan dari menarik magnet dan menolak magnet )

Fluks Magnetik

Kelompok medan magnet memancarkan keluaran dari kutub utara suatu magnit yg disebut dengan fluks maknetis. Lambang untuk fluks maknetis ф (phi). SI unit fluks maknetis menjadi weber ( Wb). satu Weber sama dengan 1 x 10⁸ medan magnet

Contoh:

Jika suatu fluks maknetis ( F) mempunyai 5,000 saluran, tentukan banyaknya     weber.

ф  =  =

Kerapatan Fluks Magnetik

Rapat fluks magnetik merupakan jumlah fluks maknetis dari suatu bagian tegak lurus untuk mendapatkan arah perubahan terus menerus. Persamaan ( 1-11) menjadi mathematical penyajian kerapatan fluks maknetis.

B =

Dimana :

B= kerapatan fluks magnetik dalam Tesla( T )

 ф= magnetik fluks dalam weber ( wb )

 A= Luas penampang ( m² )

Reluktansi dan suatu rangkaian pada kerapatan fluks dalam weber per luas penampang meter (  ), Satu weber per luas penampang sama dengan satu tesla.

Contoh:Hitunglah kerapatan fluks dalam tesla,bila diketahui fluks adalah 800µwb dan luasnya 0,004m²

ф = 800µ Wb =8

A= 0,0004m² : 4

B=  =  = 2 Wb/M²

Bahan Magnetik

Bahan magnetik adalah bahan yang dapat menarik atau menolak dengan magnet dan dari kurva magnetisasi. Bahan magnetik biasa memiliki sifat besi dan baja. Magnet dibuat dan tidak akan berubah dan memiliki bahan yang sangat keras, seperti bahan dari baja, tahan pada magnetisasi pada masa yang panjang dan pada waktu bila kutub magnet dipindahkan. Sementara itu bahan magnet tidak akan dapat menahan magnet dengan kutub yang dipindahkan.

Permeabilitas (M) berlawanan dengan kemampuan dari bahan kosentrasi magnet untuk fluks. Bahan itu dengan secara mudah mengikat magnetisasi pada permeabilitasi yang tinggi. Permeabilitas biasanya relatif dengan rasio pada bahan permeabilitas ruang bebas (). Simbol permeabilitas relatif dengan  (MU)

=

Klasifikasi bahan magnetik adalah menarik magnet dari dasar yang tidak memiliki magnet pada magnetik yang memiliki sifat tinggi. Bahkan bahan magnetik akan memiliki manfaat yang lemah dalam beberapa aplikasi, klasifikasi ini memiliki 3 bagian yang diuraikan dibawah ini, yaitu:

Bahan Ferromagnetik

Sebagian dari bahan feromagnetlk digunakan adalah besi, baja, nikel, unsur kimia/kobalt, dan campuran logam yang komersil, alnico dan peralloy. Ferrite nonmagnetic, tetap mempunyai kekayaan ferro-maknetis besi. Ferrite dibuat dari bahan keramik dan dapat menyerap air atau gas yang terbentang dari 50-200. Itu biasanya digunakan di dalam koil untuk RF ( radio frekwensi) trafo.

Bahan Paramagnetik

Bahan ini terdiri dari aluminum, platina, batu kawi/mangan, dan  unsur logam pelapis kran.Bahan ini dapat menyerap air atau gas yang  lebih relatif.

Bahan Diamagnetik

Bahan ini adalah terdiri dari bismut, antimonium, tembaga, seng, air raksa,emas, dan perak. Bahan ini   dapat menyerap air atau gas yang kurang relatif.

Elektromagnetik

Hubungan antara kemagnetan ditemukan oleh suatu orang  Ilmuwan Denmark yang dinamai Oersted pada tahun 1819. Ia menemukan bahwa jika suatu arus elektrik mengalir sepanjang konduktor memproduksi suatu medan magnet di sekitar konduktor itu ( Gambar 21).

(gambar 21 Medan magnet Diproduksi oleh Arus didalam suatu Konduktor

Polaritas dari Konduktor tunggal

Suatu cara untuk menentukan hubungan antara aliran disepanjang suatu konduktor dan arah dari  garis  magnetik di sekitar konduktor menjadi kaidah tangan-kiri untuk arus yang membawa konduktor seperti digambarkan didalam (gambar 22).

(gambar 22. Peraturan tangan kiri pada sebuah konduktor)

Medan magnet dan Polaritas suatu Koil

Suatu konduktor langsung ke dalam suatu system pengulangan mempunyai dua hasil: ( 1) bentuk medan magnet menjadi lebih tebal/padat di dalam pengulangan, dan ( 2) semua bentuk di dalam pengulangan sedang menopang ke arah yang sama. Ketika suatu konduktor membentuk ke dalam beberapa pengulangan akan dianggap sebagai suatu koil. Untuk menentukan polaritas suatu koil, menggunakan peraturan kaidah tangan-kiri ( gambar 23).

(gambar 23 Kaidah tangan-kiri untuk Koil)

Menambahkan suatu inti besi di dalam suatu koil akan meningkatkan kerapatan garis gaya itu. Polaritas dari inti besi akan menjadi sama halnya dengan koil tersebut.Arus adalah dari hal negatif sisi dari  sumber voltase sampai koil dan kembali kepada hal positif sisi dari  sumber ( Gambar 24).

(gambar 24 Kaidah tangan-kiri untuk Temukan Kutub Utara dari suatu Elektromagnet)

Gaya maknetomotor

Gaya maknetomotor ( mmf) menjadi kekuatan suatu medan magnet didalam suatu kawat koil.Ini adalah bergantung pada berapa banyak arus di dalam putaran koil dan yang lebih kuat adalah medan magnet dengan putaran kawat yang semakin dipusatkan kekuatannya.Banyaknya putaran koil dapat disebut juga dengan" lilitan arus" yang dikenal sebagai mmf. Persamaan ( 1-13) menjadi mathematical penyajian untuk lilitan arus.

 Fm     =          lilitan arus= NI

 Fm     =          gaya maknetomotor ( mmf)

 N        =          jumlah lilitan pegas

 I          =          arus

Contoh: Hitunglah suatu lilitan arus dimana suatu koil memiliki 1000 putaran dan arus 5 mA.

 N= 1000 putaran dan arus = 5 mA

 Dapat dilihat

 N= 1000 putaran dan arus.= 5 x 10-³

 NI= 1000 ( 5 x 10-³)= 5

 Kuat medan

Ketika suatu koil dengan jumlah lilitan arus diregangkan ke dua kali panjangnya yang magnetis dengan kuat medan atau konsentrasi tentang garis magnetik nya akan berubah menjadi separuh,oleh karena itu kuat medan tergantung pada panjang koil tersebut.Persamaan ( 1-14) menjadi mathematical untuk kuat medan yang mana adalah dihubungkan dengan gaya maknetomotor sebagai yang ditunjukkan.

                        H = FM = NI

                     L       L

Dimana

 H = kuat medan,At

                           m

 NI = lilitan ampere

 L = panjang antara kutub coil ( m)

 FM = Gaya maknetomotor ( mmf)

 Contoh 1: Berapakh kuat medan dari suatu lilitan arus dengan 80 putaran dengan panjang koil 20 cm  dan arus 6A

Penyelesaian :

           

 N= 80, I= 6A, dan NI= 480 At

H = 480 At

                   0.4 m

   = 1200 At/m

Contoh 2: Jika koil sama didalam contoh 1 dengan panjang kawat dan arus yang sisanya sama 40 cm, tentukanlah nilai kuat medan yang baru.

 Penyelesaian :

 N = 80, I= 6A, dan NI= 480 At

  H = 480 At

                      0.4

     =  1200 At

                        m

Contoh 3: Panjang koil  yang digunakan sama dengan contoh 1 adalah 20 cm yang dikelilingi oleh  suatu inti besi dengan panjangnya 40 cm.Berapakah kuat medan didalam inti besi tersebut.

 Penyelesaian :

N = 80, I= 6A, dan NI= 480 At

  H = 480 At

                      0.4

     =  1200 At

                        m

Bahwa  kuat medan didalam contoh 2 dan 3 itu menjadi  sama.

             (gambar 25 Fisik Berbeda Elektromagnet)

Hambatan

Perubahan terus menerus di dalam suatu bahan disebut dengan hambatan, yang mana  sesuai dengan perlawanan. Lambang untuk hambatan R dan mempunyai lilitan arus dalam weber ( At/Wb).Hambatan dihubungkan dengan gaya maknetomotor (mmf) dengan perubahan terus menerus (F) dengan hubungan yang ditunjukkan didalam persamaan ( 1-15).

 R = mmf

         F

Hambatan adalah berbanding terbalik dan dapat menyerap air atau gas (μ).  Inti besi dapat menyerap air atau gas yang tinggi dan oleh karena itu hambatan menjadi rendah. Udara dapat menyerap air atau gas yang rendah dan oleh karena itu suatu hambatan akan menjadi tinggi.

Biasanya, jenis bahan yang berbeda  mempunyai nilai-nilai hambatan berbeda ( Gambar 25). Sela-Udara menjadi ruang antara dua kutub suatu magnit. Karena udara mempunyai suatu hambatan yang sangat tinggi,ukuran udara mempengaruhi nilai hambatan yang lebih pendek dan yang lebih kuat adalah  bidang didalam udara. Udara adalah nonmagnetic dan tidak akan berkonsentrasi didalam bentuk magnetis.Sela-udara yang lebih besar menyediakan ruang untuk bentuk magnetis yang untuk dibentangkan.

Ringkasan Kemagnetan

·         Fluks maknetis - kelompok bentuk medan magnet yang memancarkan keluar dari kutub utara suatu magnit

·         Rapat fluks magnetik - jumlah fluks maknetis suatu bagian yang tegak lurus kepada arah dari  perubahan yang terus menerus

·         Weber - ukuran fluks maknetis

·         Dapat menyerap air atau gas - kemampuan suatu bahan untuk berkonsentrasi pada garis fluks magnet

·         Bahan feromagnetik - besi, baja, nikel, unsur kimia/kobalt, dan campuran logam komersil dengan dapat menyerap air atau gas relatif berkisar antara 50-200

·         Bahan paramagnetik - aluminum, platina, batu kawi/mangan, dan unsur logam pelapis kran dan dapat menyerap air atau gas dengan relatif yang lebih dari satu

·         Bahan diamagnetik - bismut, antimonium, tembaga, seng, air raksa, emas, dan

perak dapat menyerap air atau gas kurang dari satu

·         Gaya maknetomotoris ( mmf)- kekuatan suatu medan magnet didalam suatu koil atau kawat  bergantung pada koil yang dialiri.

·         Lilitan arus  - arus yang mengalir melalui banyaknya putaran didalam koil

·         Kuat medan - mengidentifikasi rapat fluks magnetic dengan panjangnya suatu koil

·         Hambatan- perubahan terus menerus didalam suatu bahan