Magnetism

Logam oksida logam tertentu dan memiliki kemampuan untuk menarik logam lain. Properti ini disebut magnetisme, dan bahan-bahan yang memiliki properti ini disebut magnet. Beberapa magnet yang ditemukan secara alami sedangkan yang lain harus dibuat.

Magnet adalah hasil dari elektron berputar pada sumbu mereka sendiri di sekitar inti (Gambar 1).


Gambar 1 Elektron Spinning Sekitar Inti Menghasilkan Medan Magnet

Bahan magnetik, atom memiliki daerah tertentu yang disebut domain. Domain ini diselaraskan sedemikian rupa sehingga elektron mereka cenderung berputar ke arah yang sama (Gambar 2).

Gambar 2 Magnetic Domain

Penyesuaian hasil ini domain dalam pembentukan kutub magnet pada setiap akhir magnet. Tiang ini disebut kutub utara dan kutub selatan. Hukum menyatakan magnet yang seperti kutub magnet mengusir dan tidak seperti kutub magnet menarik satu sama lain (Gambar 3).

Gambar 3 The Law of Attraction magnetik dan Repulsion

Magnetic Flux

Kelompok garis-garis medan magnet yang dipancarkan keluar dari kutub utara magnet disebut flux magnetik. Simbol untuk fluks magnetik adalah   (phi). Satuan SI untuk fluks magnetik adalah weber (Wb). Satu weber adalah sama dengan 1 x 108 garis-garis medan magnet.

Contoh: Jika fluks magnet (phi) memiliki 5.000 baris, menemukan jumlah webers.

Phi = (5000 baris) / (1 x 108 garis / Wb) = (5 x 10 ^ 3) / 10 ^ 8 = 50 x 10 ^ -6 Wb = 50 μWb

Magnetic Flux Density

kerapatan fluks magnetik adalah jumlah fluks magnet per satuan luas bagian, tegak lurus terhadap arah fluks. Persamaan (1) adalah representasi matematis dari kerapatan fluks magnet.

B = phi / A … … .. (1)

mana
B = kerapatan fluks magnet di teslas (T)
phi = fluks magnet di webers (Wb)
A = luas dalam meter persegi (m ^ 2)

Hasilnya adalah bahwa unit SI untuk kepadatan flux webers per meter persegi (Wb / m ^ 2). Satu weber per meter persegi sama dengan satu tesla.

Contoh: Cari kerapatan fluks dalam tesla, ketika fluks adalah 800 μWb dan daerah itu 0,004 m ^ 2
Diketahui: phi = 800 μWb = 8 x 10 ^-4Wb
A = 0,0004 m ^ 2 = 4 x 10 ^-4m ^ 2
B = phi / A Wb -4 = 8 x 10 ^ / 4 x 10 ^-4m ^ 2 = 2 Wb / m ^ 2

Bahan magnetik

Bahan magnetik adalah bahan-bahan yang dapat baik tertarik atau ditolak oleh magnet dan dapat magnet sendiri. Bahan magnetik yang paling sering digunakan adalah besi dan baja. Sebuah magnet permanen terbuat dari bahan magnetik yang sangat keras, seperti baja kobal, yang menyimpan magnet untuk jangka waktu yang lama ketika bidang magnetizing dihapus. Sebuah magnet sementara adalah bahan yang tidak akan mempertahankan daya tarik bila lapangan akan dihapus.

Permeabilitas (μ) mengacu pada kemampuan suatu material untuk berkonsentrasi garis fluks magnetik. Bahan-bahan yang dapat mudah magnet yang dianggap memiliki permeabilitas yang tinggi. permeabilitas relatif adalah rasio permeabilitas bahan terhadap permeabilitas dari sebuah vakum (μo).
Simbol untuk permeabilitas relatif μR (mu).

μR = μo / μo, dimana μo = 4 x 3.14 x 10 ^-7H / m … … (2).

bahan magnetik diklasifikasikan sebagai magnet atau bukan magnetik berdasarkan sifat yang sangat magnetik dari besi. Karena bahan magnetik bahkan lemah dapat melayani tujuan yang berguna dalam beberapa aplikasi, klasifikasi termasuk tiga kelompok dijelaskan di bawah ini.

Bahan Ferromagnetik : Beberapa jenis material ferromagnetic yang digunakan adalah besi, baja, nikel, kobalt, dan paduan komersial, Alnico dan peralloy. Ferrites adalah bukan magnetik, namun memiliki sifat feromagnetik dari besi. Ferrites terbuat dari bahan keramik dan memiliki permeabilitas relatif yang berkisar dari 50 sampai 200. Mereka umumnya digunakan dalam kumparan untuk RF (frekuensi radio) transformer.

Bahan paramagnetik : Ini adalah bahan-bahan seperti aluminium, platina, mangan, dan kromium. Bahan-bahan ini memiliki permeabilitas relatif sedikit lebih dari satu.
Bahan Diamagnetic: Ini adalah bahan seperti bismut, antimon, tembaga, seng, raksa, emas, dan perak. Bahan-bahan ini memiliki permeabilitas relatif kurang dari satu.

Bahan Diamagnetic : Ini adalah bahan seperti bismut, antimon, tembaga, seng, raksa, emas, dan perak. Bahan-bahan ini memiliki permeabilitas relatif kurang dari satu.

Elektromagnetisme

Hubungan antara magnet dan arus listrik ditemukan oleh seorang ilmuwan Denmark bernama Oersted tahun 1819. Ia menemukan bahwa jika sebuah arus listrik disebabkan mengalir melalui konduktor, konduktor menghasilkan medan magnet sekitar yang konduktor (Gambar 4).

Gambar 4 Medan Magnet Diproduksi oleh arus di sebuah konduktor

Polaritas sebuah konduktor Single

Sebuah cara mudah untuk menentukan hubungan antara aliran arus melalui konduktor dan arah garis gaya magnetik di sekitar konduktor adalah aturan kiri untuk konduktor membawa arus, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5. Siswa harus memastikan bahwa aturan kiri berlaku untuk contoh ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 5 Waktu-tangan Aturan untuk kini tercatat Konduktor

Medan Magnet dan Polaritas Coil sebuah

Bending sebuah konduktor langsung ke loop memiliki dua hasil: (1) garis-garis medan magnet menjadi lebih padat berada di dalam loop, dan (2) semua baris di dalam loop tersebut membantu dalam arah yang sama. Bila suatu konduktor dibentuk menjadi beberapa loop, itu dianggap sebuah kumparan. Untuk menentukan polaritas coil, menggunakan aturan tangan kiri untuk gulungan (Gambar 6).

Menambahkan dalam inti besi sebuah kumparan akan meningkatkan kerapatan fluks. Polaritas inti besi akan sama seperti yang dilakukan oleh kumparan. kini mengalir dari sisi negatif dari sumber tegangan, melalui koil, dan kembali ke sisi positif sumber (Gambar 7).


Gambar 6 Waktu-tangan untuk Cari Peraturan Kutub Utara dari sebuah elektromagnet

Magnetomotive Angkatan

gaya Magnetomotive (mmf) adalah kekuatan medan magnet dalam kumparan kawat. Hal ini tergantung pada seberapa banyak arus berubah dari koil:, lebih saat ini semakin kuat medan magnet, ternyata lebih dari kawat, semakin terkonsentrasi garis-garis gaya. Waktu saat ini jumlah putaran kumparan dinyatakan dalam satuan yang disebut “ampere-berubah” (At), juga dikenal sebagai mmf. Persamaan (3) adalah representasi matematis untuk ampere-turning (At).
Fm = ampere-ternyata = NI … … … (3)

mana
Fm = magnetomotive gaya (mmf)
N = jumlah putaran
I = arus

Contoh: Hitunglah amper-ternyata untuk kumparan dengan 1000 berubah dan mA 5 saat ini.
N = 1000 berbalik dan I = 5 mA
pengganti
N = 1000 berbalik dan I = 5 x 10 ^ -3
NI = 1000 (5 x 10 ^ -3) = 5 At

Lapangan Intensitas

Ketika sebuah kumparan dengan jumlah tertentu ampere-ternyata ditarik untuk dua kali panjang, intensitas medan magnet, atau konsentrasi garis magnet yang gaya, akan setengah besar. Oleh karena itu, intensitas medan tergantung pada panjang koil. Persamaan (1-14) adalah representasi matematis untuk intensitas lapangan, yang berkaitan dengan gaya magnetomotive seperti yang ditunjukkan.

H = FM / L = NI / L … … … … … … .. (4)
mana
H = intensitas lapangan, At / m
NI = ampere-turning (At)
L = panjang antara kutub coil (m)
FM = Magnetomotive gaya (mmf)

Contoh 1: Temukan intensitas medan dari gilirannya 80, 20 coil cm, dengan 6A arus.
Solusi:
N = 80, I = 6A, dan NI = 480 At
H = 480At/ 0.2 m = 2400 At / m

Contoh 2: Jika kumparan yang sama dalam Contoh 1 itu harus membentang hingga 40 cm dengan panjang kawat dan arus tetap sama, menemukan nilai baru intensitas lapangan.
Solusi:
N = 80, I = 6A, dan NI = 480At
H = 480At / 0,4 m = 1200 At/ m
Contoh 3: 20 cm koil digunakan dalam Contoh 1 dengan arus yang sama sekarang luka di sekitar inti besi 40 cm panjangnya. Temukan intensitas lapangan.
Solusi:
N = 80, I = 6A, dan NI = 480 At
H = 480 At / 0,4 m = 1200 At / m

*) Perhatikan bahwa intensitas lapangan untuk Contoh 2 dan 3 adalah sama.

Gambar 7 Bentuk fisik yang berbeda elektromagnet

Reluktansi

Oposisi terhadap produksi fluks dalam suatu material disebut reluktansi, yang sesuai dengan perlawanan. Simbol untuk reluktansi adalah R, dan memiliki satuan ampere-putaran tiap weber (At / wb).
Reluktansi terkait untuk memaksa magnetomotive, mmf, dan fluks, phi, dengan hubungan yang ditunjukkan dalam persamaan (5).

R = mmf / phi ……..( 5)

Reluktansi berbanding terbalik dengan permeabilitas (μ). Inti Besi memiliki permeabilitas yang tinggi dan, karenanya, reluktansi rendah. Udara memiliki permeabilitas rendah dan, oleh karena itu, reluktansi tinggi. Secara umum, berbagai jenis bahan memiliki nilai yang berbedareluktansi(Gambar 25). celah udara adalah ruang udara di antara dua kutub magnet. Karena udara memiliki reluktansi yang sangat tinggi, ukuran celah udara mempengaruhi nilai reluktansi: semakin pendek celah udara, semakin kuat lapangan di celah. Udara bukan magnetik dan tidak akan berkonsentrasi garis magnet. Celah udara besar hanya menyediakan ruang bagi garis magnetik untuk menyebar.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: