7.13 RUGI RUGI MAGNETIKRugi-rugi magnetik dibagi atas rugi-rugi histerisis dan rugi-rugi Eddy current.Rugi-rugi histerisis. Timbul akibat disipasi energi untuk mendorong dinding domain ke depan dan ke belakang selama magnetisasi dan demagnetisasi. Kehadiran impurity dan ketidaksempurnaan Kristal menyebabkan hambatan pergerakan didinding sehingga menaikkan rugi-rugi histeristis. Luas loop histeristis merupakan ukuran rugi-rugi histeristis. Rugi-rugi histeristis berbanding lurus dengan frekuensi karena satu loop histeristis terkait dengan satu siklus medan magnetic atau tegangan.Secara empiric rugi-rugi histeristis daoat dinyatakan sebagaiPh = kfbDari persamaan ini terlihat besarnya rugi histeristis berbanding lurus dengan frekuensi (f).Rugi-rugi Eddy current.Fluktuansi medan magnetic dalam suatu material magnetic oleh tegangan AC akan meghasilkan tegangan induksi sesuai dengan persamaan Maxwell.

Atau dalam domain frekuensi dapat dituliskan sebagai

Karena tegangan induksi berada di dalam material maka akibat resistansi material muncullah arus. Arus ini disebut dengan arus Eddy.Besar arus Eddy sebanding dengan tegangan induksi dan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : (a) frekuensi (b) besar medan magnetic yang diberikan (c) luas penampang dimana arus membentuk loop.

Gambar 7.31 : ilustrasi arus eddy dalam material magneticAkibat arus eddy ini timbullah pemanasan joule di dalam bahan dan kerugian energy ini disebut dengan rugi Eddy current. Rudi-rugi Eddy current dapat dikurangi dengan beberapa cara diantaranya : a. Menggunakan laminasi atau lembaran-lembaran yang satu dengan lainnya terisolasi secara listrik. Loop yang kecil akan membuat fluksi magnetic yang terkingkupi juga kecil sehingga perubahan fluksi juga kecil. Tegangan induksi menjadi kecil dan dengan demikian arus induksipun mengecil. Hal ini dilakukan misalnya pada inti trasnformator.b. Menurunkan frekuensi. Arus eddy berbanding lurus dengan tegangan induksi sedangkan tegangan induksi sebanding dengan frekuensi. Dengan demikian arus eddy sebanding dengan frekuensi. Rugi-rugi akibat arus eddy dalam bentuk pemansan joule sebanding dengan kuadrat arus eddy sehingga berbanding lurus deangan kuadrat frekuensi (f) dari medan magnegt yang diberikan.c. Menurunkan kuat medan magnetic. Arus eddy sebanding dengan kuat medan maksimum. Oleh karena itu rugi-rugi arus eddy sebanding dengan kuadrat luat medan magnetic maksimum (H19)2 sebagai contoh untuk transformator , penurunan tegangan kerja akan menurunkan rugi-rugi secara kuadratik.d. Menaikkan resistansi material. Hal ini dilakukan dengan menggunakan material magnetic dan hal ini seperti ferrite Mn-Zn atau Ni-Zn.Secara empiric rugi-rugi arus eddy deinyatakan sebagai Pe = KeKfF2BM2 Kf : faktor pembentuk gelombangKe : faktor rugi-rugi arus eddy (tergantung dari dimensi dan jenis material)F : frekuensiBm : kuat medan magnetic maksimum Bila suatu material magnetic diberi medan magnetic yang berubah terhadap waktu maka rugi-rugi histeristis dan rugi-rugi arus eddy timbul secara bersama-sama. Untuk mengetahui kontribusi masing-masing rugi-rugi biasanya dilakukan dengan pemberian medan magnetic dengan frekuensi yang diubah-ubah. Bila hal ini dilakukan maka rugi-rugi total (sering disebut dengan rugi-rugi inti) dapat dituliskan sebagai : Rugi-rugi inti = rugi-rugi histeristis + rugi-rugi eddy current Pi = Af + Bf2 Bila data-data diplot maka akan diperoleh gambar sebagai berikut :

Gambar 7.32 : hubungan antara rugi-rugi dan frekuensi Dari gambar ini dapat dutentukan konstanta-konstanta yang terkait dengan material magnetic yaitu dari A = Kh Bm1,6 dari titik potong (intercept) sedangkan B = KeKfBm2 dari kemiringan (slope).

Perbandingan material magnetic keras dan lunak dapat ditabelkan sebagai berikut :Table 7.5 Tabel material magnetic lunak dan kerasMagnetic lunak Magnetic keras

Magnet temporerMagnet permanen

Aplikasi ACAplikasi DC

M atau H bersifat reversibelM atau H bersifat histeristis

Gaya koersif rendahGaya koersif tinggi

Anisotropi rendah Anisotropi tinggi

Energy domain rendahEnergy domain tinggi

Dinding domain mudah bergerakDinding domain sulit bergerak

Energy potensial magnetic dari bahan magnetic keras diukur dengan perkalian antara B dan H. satuan perkalian B-H adalah j per meter kubik.

Gambar 7.30 : Diagram perkalian B-H