Reluktansi Magnet: Apa itu?

Electrical4u

Bidang: Listrik Dasar

China

Apa itu Reluktansi?

Reluktansi magnetik (juga dikenal sebagai reluktansi, resistensi magnetik, atau penghambat magnetik) didefinisikan sebagai hambatan yang ditawarkan oleh rangkaian magnetik terhadap produksi fluks magnetik. Ini adalah sifat bahan yang menghambat pembentukan fluks magnetik dalam rangkaian magnetik.

Reluctance of Transformer Core.png — Reluktansi Inti Transformator

Dalam rangkaian listrik, resistensi menghambat aliran arus dalam rangkaian dan menghasilkan disipasi energi listrik. Reluktansi magnetik dalam rangkaian magnetik mirip dengan resistensi dalam rangkaian listrik karena menghambat produksi fluks magnetik dalam rangkaian magnetik tetapi tidak menyebabkan disipasi energi melainkan menyimpan energi magnetik.

Reluktansi berbanding lurus dengan panjang rangkaian magnetik dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintasan magnetik. Ini adalah besaran skalar dan dinotasikan dengan S. Perlu dicatat bahwa besaran skalar adalah besaran yang sepenuhnya dijelaskan oleh magnitudenya (atau nilai numerik) saja. Tidak diperlukan arah untuk mendefinisikan besaran skalar tersebut.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Reluktansi Batang Magnet

Secara matematis dapat dinyatakan sebagai

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{align*}$

di mana, l = panjang jalur magnetik dalam meter

$\mu_0$ = permeabilitas ruang bebas (vakum) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry per meter

$\mu_r$ = permeabilitas relatif dari bahan magnetis

$A$ = Luas penampang dalam meter persegi ( $m^2$ )

Dalam AC serta DC medan magnet, reluktansi adalah rasio dari gaya magnetomotif (m.m.f) terhadap fluks magnet dalam sirkuit magnet. Dalam medan AC atau DC yang berdenyut, reluktansi juga berdenyut.

Oleh karena itu, dapat dinyatakan sebagai

$\begin{align*} Relectance (S) = \frac {m.m.f}{flux} = \frac {F}{\phi} \end{align*}$

Reluktansi dalam Sirkuit Magnet Seri

Seperti dalam rangkaian listrik seri, tahanan total sama dengan jumlah tahanan individu,

$\begin{align*} R = R_1 + R_2 + R_3 +.............+R_n \end{align*}$

Dimana, $R = \frac {\rho l}{A} (\rho = Resistivity)$

Demikian pula, dalam rangkaian magnetik seri, reluktansi total sama dengan jumlah reluktansi individu yang ditemui sepanjang jalur fluks tertutup.

$\begin{align*} S = S_1 + S_2 + S_3 +.............+S_n \end{align*}$

Di mana, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

Apa itu Permeabilitas?

Permeabilitas atau permeabilitas magnetik didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk membiarkan garis gaya magnet melewatinya. Ini membantu pengembangan medan magnet dalam rangkaian magnetik.

Satuan SI dari permeabilitas adalah Henry per meter (H/m).

Secara matematis, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Di mana, $\mu_0$ = permeabilitas ruang bebas (vakum) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meter

$\mu_r$ = permeabilitas relatif bahan magnetik

Ini adalah rasio antara kepadatan fluks magnetik (B) terhadap gaya magnetisasi (H).

$\begin{align*} \mu = \frac {B}{H} \end{align*}$

Permeabilitas Relatif

Permeabilitas Relatif didefinisikan sebagai tingkat sejauh mana suatu bahan merupakan konduktor fluks magnet yang lebih baik dibandingkan dengan ruang bebas.

Dilambangkan oleh $\mu_r$ .

Apa itu Reluktivitas?

Reluktivitas atau reluktansi spesifik didefinisikan sebagai reluktansi yang ditawarkan oleh sirkuit magnetik dengan panjang satu unit dan penampang satu unit.

Kita tahu bahwa reluktansi $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Ketika l = 1 m dan A = 1 m2 maka, kita memiliki

$\begin{align*} S= \frac {1} {\mu_0 \mu_r (1)} = \frac {1} {\mu_0 \mu_r} =\frac {1} {\mu} \ ( \mu = \mu_0 \mu_r ) \end{align*}$

$\begin{align*} S (Specific \,\, Reluctance) = \frac {1} {Absolute \,\, Permeability (\mu)} \end{align*}$

Satuan reluktivitas adalah meter/Henry.

Ini setara dengan resistivitas (resistansi spesifik) dalam rangkaian listrik.

Permeansi vs Reluktan

Permeansi didefinisikan sebagai kebalikan dari reluktan. Hal ini dilambangkan dengan P.

$Permeansi (P) = \frac {1} {Reluktan(S)}$

Permeansi	Reluktansi
Permeansi adalah ukuran seberapa mudah fluks dapat dibentuk dalam rangkaian magnetik.	Reluktansi menentang produksi fluks magnetik dalam rangkaian magnetik.
Dilambangkan dengan P.	Dilambangkan dengan S.
$Permeance = \frac{flux}{m.m.f}$	$Reluctance = \frac{m.m.f}{flux}$
Satuan pengukurannya adalah Wb/AT atau Henry.	Satuan pengukurannya adalah AT/Wb atau 1/Henry atau H-1.
Ini setara dengan konduktansi dalam rangkaian listrik.	Ini setara dengan resistansi dalam rangkaian listrik.

Unit Reluktan

Satuan reluktansi adalah ampere-putaran per Weber (AT/Wb) atau 1/Henry atau H-1.

Dimensi Reluktansi Magnetik

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu A} \end{align*}$

$\begin{align*} \begin{split} \ S = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^1 T^-^2 I^-^2 * M^0 L^2 T^0} \ \ = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^3 T^-^2 I^-^2} \ \ = M^-^1 L^-^2 T^2 I^2 \ \end{split} \end{align*}$

Rumus Reluktansi

(1) $\begin{equation*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{equation*}$

Di mana, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (Dalam rangkaian listrik $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Oleh karena itu, $S = \frac {l}{\mu A}$

Di mana, $\mu$ = permeabilitas bahan magnetik

$\begin{align*} Reluctance (S) = \frac {m.m.f}{flux} \end{align*}$

(2) $\begin{equation*} S = \frac {NI}{\phi} \end{equation*}$

Dengan membandingkan Persamaan (1) dan (2), kita mendapatkan

$\begin{align*} \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{\phi} \end{align*}$

Dengan mengatur ulang suku-suku, kita mendapatkan

(3) $\begin{equation*} \frac {\phi}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{l} \end{equation*}$

Namun $\frac {\phi}{A} = B$ dan $\frac {NI}{l} = H$

masukkan ini ke dalam persamaan (3) kita mendapatkan,

$\begin{align*} \frac {B}{\mu_0} = H \end{align*}$

$\begin{align*} B = \mu_0 \mu_r H = \mu H \ (where, \mu = \mu_0 \mu_r) \end{align*}$

Gaya Magnet Motif (M.M.F)

M.M.F didefinisikan sebagai gaya yang cenderung untuk membangun fluks melalui rangkaian magnetik.

Gaya ini sama dengan hasil kali arus yang mengalir melalui kumparan dan jumlah putaran kumparan tersebut.

Oleh karena itu, $m.m.f = NI$

Satuan M.M.F adalah ampere-putaran (AT).

Dengan demikian, $AT = NI$

Usaha yang dilakukan untuk membawa satu kutub magnet (1 Wb) melalui seluruh rangkaian magnetik disebut gaya magnet motif (m.m.f).

Ini setara dengan gaya gerak listrik (e.m.f) dalam rangkaian listrik.

Aplikasi Reluktansi

Beberapa aplikasi dari reluktansi termasuk:

Dalam transformer, reluktansi digunakan utamanya untuk mengurangi efek kejenuhan magnetik. Jarak udara yang konstan dalam sebuah transformer meningkatkan reluktansi rangkaian dan oleh karena itu menyimpan lebih banyak energi magnetik sebelum terjadi kejenuhan.
Motor reluktansi digunakan untuk berbagai aplikasi kecepatan konstan seperti jam elektronik timer, perangkat sinyal, instrumen perekaman, dll, yang bekerja berdasarkan prinsip reluktansi variabel.
Salah satu karakteristik utama dari bahan magnet keras adalah memiliki reluktansi magnetik yang kuat yang digunakan untuk membuat magnet permanen. Contoh: baja tungsten, baja kobalt, baja kromium, alnico, dll….
Magnet speaker dilapisi dengan bahan magnet lunak seperti besi lembut untuk meminimalkan efek medan magnet terserak.
Loudspeaker multimedia diproteksi secara magnetis untuk mengurangi gangguan magnetik yang disebabkan pada TV (televisi) dan CRT (Tabung Sinar Katoda).

Sumber: Electrical4u

Pernyataan: Hormati yang asli, artikel yang bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk menghapus.

Berikan Tip dan Dorong Penulis

Topik:

Listrik Dasar

Rintangan Magnetik

Tentang para ahli

Electrical4u

China