Alat Pengukur Gerak Besi

Alat ini merupakan salah satu bentuk paling primitif dari alat pengukur dan relai. Alat tipe besi bergerak terutama ada dua jenis. Tipe tarik dan tipe tolak.
Ketika sepotong besi diletakkan lebih dekat ke magnet, maka akan tertarik oleh magnet tersebut. Gaya tarikan ini bergantung pada kekuatan medan magnet yang disebut medan magnet. Jika magnetnya adalah elektromagnet, maka kekuatan medan magnet dapat dengan mudah ditingkatkan atau dikurangi dengan meningkatkan atau mengurangi arus melalui koilnya.
Sesuai dengan itu, gaya tarikan yang bekerja pada potongan besi juga akan bertambah atau berkurang. Berdasarkan fenomena sederhana ini, alat tipe tarik besi bergerak dikembangkan.

Ketika dua potongan besi diletakkan berdampingan dan sebuah magnet didekati ke mereka, potongan-potongan besi tersebut akan saling menolak. Gaya tolakan ini disebabkan oleh kutub magnet yang sama yang diinduksi pada sisi yang sama dari potongan-potongan besi akibat medan magnet eksternal.
Gaya tolakan ini meningkat jika kekuatan medan magnet ditingkatkan. Seperti kasus jika magnetnya adalah elektromagnet, maka medan magnet kekuatannya dapat dengan mudah dikontrol dengan mengontrol arus masukan ke magnet. Oleh karena itu, jika arus meningkat, gaya tolakan antara potongan-potongan besi akan meningkat, dan jika arus berkurang, gaya tolakan antara mereka akan berkurang. Berdasarkan fenomena ini, alat tipe tolak besi bergerak dibuat.

Pembuatan Alat Besi Bergerak

Konstruksi dasar alat tipe tarik besi bergerak digambarkan di bawah ini
Sebuah cakram tipis dari besi lunak dipasang secara eksentrik di depan sebuah koil. Besi ini cenderung bergerak ke dalam, yaitu dari medan magnet yang lemah ke medan magnet yang kuat ketika arus mengalir melalui koil. Dalam alat tarik besi bergerak, kontrol gravitasi digunakan sebelumnya, tetapi sekarang metode kontrol gravitasi digantikan oleh kontrol pegas dalam alat modern. Dengan menyesuaikan bobot keseimbangan, defleksi nol penunjuk dicapai. Gaya redaman yang diperlukan disediakan dalam alat ini oleh gesekan udara. Gambar menunjukkan sistem redaman yang biasanya disediakan dalam alat, di mana redaman dicapai oleh piston yang bergerak dalam suntikan udara.

Teori Alat Tipe Tarik Besi Bergerak

Misalkan ketika tidak ada arus melalui koil, penunjuk berada di nol, sudut yang dibuat oleh sumbu cakram besi dengan garis tegak lurus terhadap medan adalah φ. Sekarang karena arus I dan kekuatan medan magnet yang sesuai, potongan besi tersebut miring ke sudut θ. Komponen H dalam arah sumbu cakram besi yang miring adalah Hcos{90 – (θ + φ) atau Hsin (θ + φ). Gaya F yang bekerja pada cakram ke dalam koil proporsional dengan H2sin(θ + φ), sehingga gaya tersebut juga proporsional dengan I2sin(θ + φ) untuk permeabilitas konstan. Jika gaya ini bekerja pada cakram pada jarak l dari poros, maka torsi defleksi,


Karena l konstan.

Di mana, k adalah konstan.
Sekarang, karena alat dikendalikan oleh gravitasi, torsi kendali akan menjadi

Di mana, k’ adalah konstan.
Dalam kondisi setimbang,

Di mana, K adalah konstan.

Presentasi Video Alat Besi Bergerak

Pernyataan: Hormati asli, artikel yang baik layak dibagikan, jika terjadi pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.