Apakah proses untuk mengukur gelung histeresis bahan seperti besi?

Proses untuk Mengukur Lengkung Histeresis Bahan seperti Besi

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

Perlengkapan Eksperimen

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

• Koil 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 koil magnetisasi.

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

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

Langkah-langkah Eksperimen

Siapkan Sampel:

Pasangkan bahan uji (seperti batang besi atau lembaran besi) ke dalam pemegang sampel, pastikan posisinya stabil.

Set Up Koil Magnetisasi:

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

Hubungkan Sirkuit:

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

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

Kalibrasi Perlengkapan:

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

Demagnetisasi Awal:

Lakukan demagnetisasi awal sampel untuk memastikan sampel berada dalam keadaan tidak termagnet. Ini dapat dicapai dengan menerapkan medan magnet balik atau memanaskan sampel di atas titik Curie dan kemudian mendinginkannya.

Secara Bertahap Tingkatkan Medan Magnet:

Secara bertahap tingkatkan arus I melalui koil magnetisasi dan rekam induksi magnet B pada setiap nilai arus. Gunakan sistem pengambilan data untuk merekam nilai-nilai I dan B yang sesuai.

Secara Bertahap Kurangi Medan Magnet:

Secara bertahap kurangi arus I melalui koil magnetisasi 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 Lengkung 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 lilitan pada koil magnetisasi

• I adalah arus melalui koil magnetisasi

• L adalah panjang rata-rata koil magnetisasi

Analisis Data

Tentukan Remanens Br:

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

Tentukan Koersivitas Hc :

Koersivitas Hc  adalah kekuatan medan magnet balik 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 lengkung histeresis. Kerugian histeresis Ph dapat dinyatakan menggunakan rumus berikut: P h =f⋅Luas lengkung histeresis di mana:

f adalah frekuensi (satuan: hertz, Hz)

Precautions

• Kontrol Suhu: Jaga suhu tetap selama eksperimen untuk menghindari pengaruh perubahan suhu terhadap hasil pengukuran.

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

• Kalibrasi Perlengkapan: Kalibrasi secara teratur perlengkapan eksperimen untuk memastikan keandalan hasil pengukuran.

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