Rugi-rugi oleh arus eddy
68
2.53
Gambar 2.40 dan persamaan 2.53 menunjukan bahwa arus eddy dapat dihindari dengan mengurangi ukuran sampel menjadi lebih kecil dari nilai skin depth-nya.
Gambar 2.41. Kontribusi arus eddy terhadap linewidth frekuensi serapan [53]
Gambar 2.41 menunjukan variasi ukuran sampel dan jenis sampel terhadap frekuensi serapan. Untuk ukuran sampel yang sama, meningkatnya nilai
koersivitas akan menggeser daerah serapan material ke frekuensi yang lebih tinggi. Untuk jenis material yang sama, meningkatnya ukuran sampel akan
menggeser daerah serapan ke frekuensi yang lebih rendah. Dengan demikian untuk menentukan jangkauan frekuensi serapan yang tepat maka pemilihan
material magnetik dan ukuran sampel menjadi faktor yang sangat penting. Untuk sampel dengan ukuran yang lebih besar dari nilai skin depth,
disipasi energi oleh arus eddy dapat ditulis seperti persamaan 2.54 berikut:
2.54
69
Disipasi energi akan berbeda untuk tiap material namun secara umum akan meningkat dengan kuadrat nilai frekuensi, induksi medan magnet, dimensi sampel
r untuk bola dan silinder dan meningkat secara linier dengan konduktifitas seperti deskripsi pada persamaan 2.55 berikut:
2.55
Material magnetik dengan nilai konduktifitas tinggi dan memiliki perbandingan ukuran sampel dengan nilai skin depth yang sangat besar akan mengalami
fenomena arus eddy ketika berinteraksi dengan gelombang mikro. Material ferro- magnetik Nd
2
Fe
14
B dan SmCo
5
merupakan hard-magnet dengan koersivitas 3 kali lebih besar dari koersivitas BHF, namun karena konduktifitasnya yang tinggi
menghasilkan arus eddy mendominasi serapannya. Konduktifitas pada material ferrite terjadi karena pertukaran elektron-
elekton valensinya dan peningkatan temperatur akan meningkatkan konduktifitas seperti deskripsi persamaan 2.56 berikut:
2. 56
dengan E
p
sebagai energi aktifasi dan k sebagai konstanta Boltzman 1.38 x 10
-23
JK, persamaan 2.56 memperlihatkan bahwa kontribusi arus eddy akan semakin signifikan pada temperatur tinggi sehingga material ferrite dengan resistivitas
tinggi menjadi pilihan untuk aplikasi pada temperatur tinggi.
70