Apa proses untuk mengukur hysteresis loop dari bahan seperti besi

Proses Pengukuran Loop Histeresis Bahan Seperti Besi

Mengukur loop histeresis (Hysteresis Loop) bahan seperti besi adalah proses eksperimental penting yang digunakan untuk mempelajari sifat magnetik bahan-bahan tersebut. Loop histeresis memberikan informasi penting tentang kerugian energi, koersivitas, dan remanensi selama proses pemanenan dan demagnetisasi. Berikut adalah prosedur rinci untuk mengukur loop histeresis:

Peralatan Eksperimental

• Sumber Daya: Memberikan sumber daya DC atau AC yang stabil.

• Kumparan Magnetisasi: Dibungkus di sekitar sampel untuk menghasilkan medan magnet.

• Sensor Efek Hall: Digunakan untuk mengukur induksi magnet B pada sampel.

• Ammeter: Digunakan untuk mengukur arus I melalui kumparan magnetisasi.

• Sistem Pengambilan Data: Digunakan untuk merekam dan memproses data eksperimental.

• Pegangan Sampel: Menahan sampel untuk memastikan posisinya tetap stabil.

Langkah-langkah Eksperimental

Siapkan Sampel:

Pasang bahan uji (seperti batang besi atau lembaran besi) pada pegangan sampel, pastikan posisinya stabil.

Atur Kumparan Magnetisasi:

Lilitkan kumparan magnetisasi dengan erat di sekitar sampel, pastikan distribusinya merata.

Hubungkan Sirkuit:

Hubungkan kumparan magnetisasi ke sumber daya dan ammeter, pastikan koneksi sirkuit benar.

Tempatkan sensor efek Hall pada posisi yang tepat pada sampel untuk mengukur induksi magnet B.

Kalibrasi Peralatan:

Kalibrasi sensor efek Hall dan ammeter untuk memastikan pengukuran yang akurat.

Demagnetisasi Awal:

Lakukan demagnetisasi awal pada sampel untuk memastikan berada dalam keadaan tanpa magnet. Hal ini dapat dicapai dengan menerapkan medan magnet terbalik atau memanaskan sampel di atas titik Curie lalu mendinginkannya.

Tingkatkan Medan Magnet Secara Bertahap:

Tingkatkan arus I melalui kumparan magnetisasi secara bertahap dan rekam induksi magnet B pada setiap nilai arus. Gunakan sistem pengambilan data untuk merekam nilai-nilai I dan B yang sesuai.

Tingkatkan Medan Magnet Secara Bertahap:

Tingkatkan arus I melalui kumparan magnetisasi secara bertahap dan rekam induksi magnet B pada setiap nilai arus. Lanjutkan merekam nilai-nilai I dan 

B hingga arus kembali ke nol.

Ulangi Pengukuran:

Untuk mendapatkan data yang lebih akurat, ulangi langkah-langkah di atas beberapa kali untuk memastikan konsistensi dan keandalan data.

Plot Loop Histeresis:

Gunakan data yang direkam untuk memplot hubungan antara induksi magnet B dan kekuatan medan magnet H.

Kekuatan medan magnet H dapat dihitung menggunakan rumus berikut: H= NI/L

di mana:

• N adalah jumlah putaran kumparan magnetisasi

• I adalah arus melalui kumparan magnetisasi

• L adalah panjang rata-rata kumparan magnetisasi

Analisis Data

Tentukan Remanensi Br:

Remanensi Br adalah induksi magnet yang tersisa pada bahan ketika kekuatan medan magnet H adalah nol.

Tentukan Koersivitas Hc :

Koersivitas Hc  adalah kekuatan medan magnet terbalik yang diperlukan untuk mengurangi induksi magnet B dari nilai maksimum positifnya menjadi nol.

Hitung Kerugian Histeresis:

Kerugian histeresis dapat diperkirakan dengan menghitung luas area yang dibatasi oleh loop histeresis. Kerugian histeresis Ph dapat dinyatakan menggunakan rumus berikut: P h =f⋅Luas loop histeresis di mana:

f adalah frekuensi (satuan: hertz, Hz)

Precautions

• Kontrol Suhu: Jaga suhu konstan selama percobaan untuk menghindari pengaruh perubahan suhu pada hasil pengukuran.

• Perekaman Data: Pastikan perekaman data yang akurat dan lengkap untuk menghindari kelalaian atau kesalahan.

• Kalibrasi Peralatan: Kalibrasi peralatan eksperimental secara rutin untuk memastikan keandalan hasil pengukuran.

Dengan mengikuti langkah-langkah ini, loop histeresis bahan seperti besi dapat diukur dengan efektif, dan sifat magnetik penting dapat diperoleh. Parameter-parameter ini sangat penting untuk pemilihan dan aplikasi bahan.