bahan bahan magnetik . pptx
BAHAN-BAHAN
MAGNETIK
RYAN BAGUS WIRANATA
(27)
ACHMAD SHOLIKAN ARIF
(28)
APA ITU MAGNET & ASAL
MULANYA?
PENGERTIAN MAGNET
Kata magnet berasal dari kata magnesia (bahasa
Yunani) yang berarti batu Magnesian. Magnesia
adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu
yang kini bernama Manisa (sekarang berada di
wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang
ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.
Batu magnet yang ditemukan pertama merupakan
magnet alam (magnet tetap). Magnet yang sekarang
ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.
SIFAT-SIFAT MAGNET
1. Magnet dapat menarik benda
tertentu
2. Magnet mempunyai dua kutub
3. Kutub magnet senama tolak
menolak, kutub
magnet tidak senama
tarik menarik
4. Medan magnet membentuk gaya
magnet
PENGGOLONGAN BENDA
BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK
1. Diamagnetik
2. Paramagnetik
3. Ferromagnetik
4. Antiferromagnetik
5. Ferrimagnetik (ferrit)
DIAMAGNETIK
Bahan magnetik yang apabila
didekatkan dengan magnet tidak akan
tertarik oleh magnet karena
permeabilitasnya kurang dari 1 sehingga
sulit menyalurkan garis gaya magnet
(ggm). Contoh : Bismut (Bi), Tembaga
(Cu), Emas (Au)
PARAMAGNETIK
Bahan yang sedikit menarik garis gaya
magnetik seperti aluminium, magnesium,
titanium, platina, dan fungston. Jika tidak ada
pengaruh medan magnetik luar, bahan ini tidak
memperlihatkan efek magnetik karena momen
magnetik total akibat gerak orbital dan
elektron relatif kecil. Tetapi jika diberikan
pengaruh dari medan magnet luar, maka akan
timbul momen yang cenderung menyejajarkan
medan magnetik dalam dengan medan
magnetik luar
FERROMAGNETIK
Bahan ferromagnetik sangat mudah di pengaruhi
medan magnetic karena mempunyai resultan medan
magnet atomis yang besar, sehingga apabila bahan
ini diberi medan magnet dari luar maka elektron
elektronnya akan mengusahakan dirinya untuk
menimbulkan medan magnet atomis tiap tiap atom/
molekul searah dengan medan magnet luar.
Contoh bahan ferromagnetic yaitu baja, cobalt,
gadalinium, nikel dan lain lain.
ANTIFERROMAGNETIK
Bahan antiferromagnetik mempunyai
susceptibilitas magnetik positif kecil.Tak ada
magnetisasi bila tidak ada medan luar.
Material antiferromagnetik mempunyai dipol
dengan arah yang berlawanan yang berasal
dari orientasi kristal yang berlawanan arah.
Sifat antiferromagnetik terjadi untuk
temperatur di bawah temperatur kritis yang
disebut dengan temperatur Neel, TN. Pada
temperatur diatas TN maka material
antiferromagnetik akan berubah menjadi
FERRIMAGNETIK
Material ferrimagnetik seperti ferrit (misalnya Fe3O4)
menunjukkan sifatserupa dengan material
ferromagnetik untuk temperatur di bawah harga kritis
yangdisebut dengan temperatur Curie, TC. Pada
temperatur di atas TCmaka materialferrimagnetik
berubah menjadi faramagnetik. Ciri khas material
ferrimagnetikadalah adanya momen dipol yang
besarnya tidak sama dan berlawanan arah. Sifatini
muncul karena atom-atom penyusunnya misalnya (A
dan B) mempunyai dipoldengan ukuran yang berbeda
dan arahnya berlawanan. Material ini
dapatmempunyai magnetisasi walau dalam keadaan
tanpa medan luar sekalipun.Material ferrimagnetik
JENIS – JENIS MAGNET
1. Magnet Permanen Campuran
Sifat magnet tipe ini adalah keras dan memiliki gaya tarik sangat
kuat. Magnet permanen campuran dibagi menjadi:
- Magnet alcomax, dibuat dari campuran besi dengan almunium
- Magnet alnico, dibuat dari campuran besi dengan nikel
- Magnet ticonal, dibuat dari campuran besi dengan kobalt
2.
Magnet Permanen Keramik
Tipe magnet ini disebut juga dengan magnadur, terbuat dari
serbuk ferit dan bersifat
keras serta memiliki gaya tarik kuat.
3. Magnet Besi Lunak
Tipe magnet besi lunak disebut juga stalloy, terbuat dari 96%
besi dan 4% silicon. Sifat kemagnetannya tidak keras dan
sementara.
4. Magnet Pelindung
Tipe magnet ini disebut juga mumetal, terbuat dari 74% nikel,
PARAMETER-PARAMETER
MAGNETIK
Permeabilitas
Suseptibilitas
Momen magnetik
Magnetisasi
PERMEABILITAS
Permeabilitas (permeability) adalah kemampuan suatu benda
untuk dilewati garis gaya magnet. Permeabilitas dinyatakan
dengan simbul µ (mu). Benda yang mudah dilewati garis gaya
magnet disebut memiliki permeabilitas tinggi. Pemeabilitas udara
dan ruang hampa dianggap sama dengan satu. Untuk bendabenda yang lain, besarnya permeabilitas ditentukan dengan
perbandingan terhadap udara atau ruang hampa, didapatkan
permeabilitas relatif (relative permeability). Nilai permeabilitas
untuk udara adalah µo = 4π x 10-7 atau 1,26 x 10-6. Untuk
menghitung µ, nilai permeabilitas relatif µ r harus dikalikan
dengan permeabilitas udara µo, sebagaimana rumus di bawah
ini.:
dengan:
SUSEPTIBILITAS
Suseptibilitas magnetik adalah ukuran dasar bagaimana sifat
kemagnetan suatu bahan yang merupakan sifat magnet bahan yang
ditunjukkan dengan adanya respon terhadap induksi medan magnet
yang merupakan rasio antara magnetisasi dengan intensitas medan
magnet. Dengan mengetahui nilai suseptibilitas magnetik suatu bahan,
maka dapat diketahui sifat-sifat magnetik lain dari bahan tersebut. χm
adalah suseptibilitas magnet bahan (besaran tidak berdimensi)
Ada tiga kelompok bahan menurut nilai suseptibilitas magnetnya:
1. χm < 0 : bahan diamagnetik
2. χm > 0 , namum χm < 1 : bahan paramagnetik
3. χm > 0 , dan χm > 1 : bahan ferromagnetic
MOMEN MAGNETIK
Sepeeri diketahui bahwa jika sebuah kumparan yang
dilewati arus (I) diletakkan pada rapat fluksi yang
merata akan menghasilka torsi, besar torsi akan
tergantung pada luas kumparan, arus dan rapat fluksi
yang terpotong bidang kumparan. Batang magnet
permanen juga menyebabkan torsi bila diletakkan
didalam medan yang merata. Jika magnet tersebut
diharapkan untuk mendapatkan kutub-kutub bebas yang
berlawanan, dapat dikatakan sebagai momen dwikutub
sebagai produk dari kuat kutub dan jarak antara kutubkutub.
MAGNETISASI
Magnetisasi adalah sebuah proses ketika sebuah materi yang
ditempatkan dalam suatu bidang magnetik akan menjadi
magnet. Proses ini ditentukan oleh jenis bahan yang
disesuaikan dengan kekuatan medan magnet. Pada sebagian
besar bahan, proses magnetisasi sangat kecil. Bahan yang
menghasilkan magnetisasi kuat sekalipun berada di medan
magnet yang lemah disebut feromagnetik.
LAMINASI BAJA KELISTRIKAN
Cara yang paling praktis untuk mengubah bahan
magnetik lunak untuk menjadi bajakelistrikan adalah
dengan menambah silikon ke dalam komposisinya. Cara ini
akan mengurangi rugi histerisis dan arus pusar dengan
tajam karena resistivitasnya bertambah. Paduan baja
dengan tambahan silikon sekarang ini merupakan bahan
yang sangat penting untuk bahan magnetik luna pada
teknik listrik. Namun perlu diingat bahwa penambahan
silikon akan menyebabkan bahan menjadi rapuh.
Tabel dibawah memberikan data campuran silikon pada
2
baja sehubungan
resistivitas
dan
massa
jenisnya.
Kandungan Si dengan
Resistivitas
ohm-mm
Massa Jenis
g/cm3
(%)
0,8
1,8
2,8
4,0
–
–
–
–
1,8
2,8
4,0
4,8
/m
1,25
0,4
0,5
0,57
7,8
7,75
7,65
7,55
TABEL BAHAN – BAHAN MAGNETIK LUNAK
Klasifikasi
Komposisi
(sisanya % Fe)
Hc
A lilit / m
Br
Wb/m2
1
2
3
4
0,01% C
2 – 3,5% C
6,23 – 31,6
126,4
2,1 – 2,15
> 1,5
0,7% Si
1% Si
1,7 – 2,7% Si
3,4 – 4,3% Si
158
252,8
63,2 – 79
23,7 – 47,4
2,1
2
1,95
1,9
99% Ni ; 0,2% Cu
50% Ni
1,2
4,74 – 1,9
0,6
1,5
5,4% Al ; 9,6% Si
16% Al
1,74
3,95
1,1
0,9
I. Besi murni untukbaja listrik
II. Besi tuang
III. Dinamo dan transformator
Baja trafo I
Baja trafo II
Baja trafo III
Baja trafo IV
IV. Bahan-bahan yang
mengandung Ni
Nikel murni
Hyperm
V. Bahan-bahan yang
mengandung Al
Sendust
Vacadur
VI. Bahan-bahan yang
mengandung Co
Vacoflux 50
Cobal murni
49% Co ; 1,8 V
99% Co
BAHAN MAGNETIK LUNAK
LAIN
Bahan
magnetik lunak yang banyak digunakan
adalah paduan besi – nikel. pada komposisi nikel 20%
paduan menjadi non magnetis dan permeabilitas
maksimum dicapai pada komposisi nikel 21,5 %.
Tabel bahan – bahan magnetik lunak
BAHAN MAGNET PERMANEN
Magnet permanen digunakan pada instrumen
penginderaan, rele, mesin-mesin listrikyang kecil dan
banyak lagi. Baja karbon yaitu baja dengan komposisi
karbon 0,4 hingga 1,7% merupakan bahan dasar pembuatan
magnet permanen. Kemagnetan bahan ini relatif lebih
mudah untukhilang terutama disebabkan oleh pukuln atau
vibrasi. Untuk menaikkan mutu kemagnetannya, maka baja
karbon ditambah wolfram, kromium, dan baja kobal harus
dikeraskan di dalam air atau minyak mineral sebelum
dimagnetisasi.
MAGNETOSTRIKSI
Pada sebuah bahan ferromanetik diamagnetisasi,
umumnya secara fisik akan terjadi perubahan dimensi.
Halatau gejala seperti ini disebut magnetostriksi.
A. Magnetostriksi longitudinal
B. Magnetostriksi transversal
C. Magnetostriksi volume
TERIMAKASIH :*
STAY YOUNG , SMART
AND STRONG BROTHER
MAGNETIK
RYAN BAGUS WIRANATA
(27)
ACHMAD SHOLIKAN ARIF
(28)
APA ITU MAGNET & ASAL
MULANYA?
PENGERTIAN MAGNET
Kata magnet berasal dari kata magnesia (bahasa
Yunani) yang berarti batu Magnesian. Magnesia
adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu
yang kini bernama Manisa (sekarang berada di
wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang
ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.
Batu magnet yang ditemukan pertama merupakan
magnet alam (magnet tetap). Magnet yang sekarang
ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.
SIFAT-SIFAT MAGNET
1. Magnet dapat menarik benda
tertentu
2. Magnet mempunyai dua kutub
3. Kutub magnet senama tolak
menolak, kutub
magnet tidak senama
tarik menarik
4. Medan magnet membentuk gaya
magnet
PENGGOLONGAN BENDA
BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK
1. Diamagnetik
2. Paramagnetik
3. Ferromagnetik
4. Antiferromagnetik
5. Ferrimagnetik (ferrit)
DIAMAGNETIK
Bahan magnetik yang apabila
didekatkan dengan magnet tidak akan
tertarik oleh magnet karena
permeabilitasnya kurang dari 1 sehingga
sulit menyalurkan garis gaya magnet
(ggm). Contoh : Bismut (Bi), Tembaga
(Cu), Emas (Au)
PARAMAGNETIK
Bahan yang sedikit menarik garis gaya
magnetik seperti aluminium, magnesium,
titanium, platina, dan fungston. Jika tidak ada
pengaruh medan magnetik luar, bahan ini tidak
memperlihatkan efek magnetik karena momen
magnetik total akibat gerak orbital dan
elektron relatif kecil. Tetapi jika diberikan
pengaruh dari medan magnet luar, maka akan
timbul momen yang cenderung menyejajarkan
medan magnetik dalam dengan medan
magnetik luar
FERROMAGNETIK
Bahan ferromagnetik sangat mudah di pengaruhi
medan magnetic karena mempunyai resultan medan
magnet atomis yang besar, sehingga apabila bahan
ini diberi medan magnet dari luar maka elektron
elektronnya akan mengusahakan dirinya untuk
menimbulkan medan magnet atomis tiap tiap atom/
molekul searah dengan medan magnet luar.
Contoh bahan ferromagnetic yaitu baja, cobalt,
gadalinium, nikel dan lain lain.
ANTIFERROMAGNETIK
Bahan antiferromagnetik mempunyai
susceptibilitas magnetik positif kecil.Tak ada
magnetisasi bila tidak ada medan luar.
Material antiferromagnetik mempunyai dipol
dengan arah yang berlawanan yang berasal
dari orientasi kristal yang berlawanan arah.
Sifat antiferromagnetik terjadi untuk
temperatur di bawah temperatur kritis yang
disebut dengan temperatur Neel, TN. Pada
temperatur diatas TN maka material
antiferromagnetik akan berubah menjadi
FERRIMAGNETIK
Material ferrimagnetik seperti ferrit (misalnya Fe3O4)
menunjukkan sifatserupa dengan material
ferromagnetik untuk temperatur di bawah harga kritis
yangdisebut dengan temperatur Curie, TC. Pada
temperatur di atas TCmaka materialferrimagnetik
berubah menjadi faramagnetik. Ciri khas material
ferrimagnetikadalah adanya momen dipol yang
besarnya tidak sama dan berlawanan arah. Sifatini
muncul karena atom-atom penyusunnya misalnya (A
dan B) mempunyai dipoldengan ukuran yang berbeda
dan arahnya berlawanan. Material ini
dapatmempunyai magnetisasi walau dalam keadaan
tanpa medan luar sekalipun.Material ferrimagnetik
JENIS – JENIS MAGNET
1. Magnet Permanen Campuran
Sifat magnet tipe ini adalah keras dan memiliki gaya tarik sangat
kuat. Magnet permanen campuran dibagi menjadi:
- Magnet alcomax, dibuat dari campuran besi dengan almunium
- Magnet alnico, dibuat dari campuran besi dengan nikel
- Magnet ticonal, dibuat dari campuran besi dengan kobalt
2.
Magnet Permanen Keramik
Tipe magnet ini disebut juga dengan magnadur, terbuat dari
serbuk ferit dan bersifat
keras serta memiliki gaya tarik kuat.
3. Magnet Besi Lunak
Tipe magnet besi lunak disebut juga stalloy, terbuat dari 96%
besi dan 4% silicon. Sifat kemagnetannya tidak keras dan
sementara.
4. Magnet Pelindung
Tipe magnet ini disebut juga mumetal, terbuat dari 74% nikel,
PARAMETER-PARAMETER
MAGNETIK
Permeabilitas
Suseptibilitas
Momen magnetik
Magnetisasi
PERMEABILITAS
Permeabilitas (permeability) adalah kemampuan suatu benda
untuk dilewati garis gaya magnet. Permeabilitas dinyatakan
dengan simbul µ (mu). Benda yang mudah dilewati garis gaya
magnet disebut memiliki permeabilitas tinggi. Pemeabilitas udara
dan ruang hampa dianggap sama dengan satu. Untuk bendabenda yang lain, besarnya permeabilitas ditentukan dengan
perbandingan terhadap udara atau ruang hampa, didapatkan
permeabilitas relatif (relative permeability). Nilai permeabilitas
untuk udara adalah µo = 4π x 10-7 atau 1,26 x 10-6. Untuk
menghitung µ, nilai permeabilitas relatif µ r harus dikalikan
dengan permeabilitas udara µo, sebagaimana rumus di bawah
ini.:
dengan:
SUSEPTIBILITAS
Suseptibilitas magnetik adalah ukuran dasar bagaimana sifat
kemagnetan suatu bahan yang merupakan sifat magnet bahan yang
ditunjukkan dengan adanya respon terhadap induksi medan magnet
yang merupakan rasio antara magnetisasi dengan intensitas medan
magnet. Dengan mengetahui nilai suseptibilitas magnetik suatu bahan,
maka dapat diketahui sifat-sifat magnetik lain dari bahan tersebut. χm
adalah suseptibilitas magnet bahan (besaran tidak berdimensi)
Ada tiga kelompok bahan menurut nilai suseptibilitas magnetnya:
1. χm < 0 : bahan diamagnetik
2. χm > 0 , namum χm < 1 : bahan paramagnetik
3. χm > 0 , dan χm > 1 : bahan ferromagnetic
MOMEN MAGNETIK
Sepeeri diketahui bahwa jika sebuah kumparan yang
dilewati arus (I) diletakkan pada rapat fluksi yang
merata akan menghasilka torsi, besar torsi akan
tergantung pada luas kumparan, arus dan rapat fluksi
yang terpotong bidang kumparan. Batang magnet
permanen juga menyebabkan torsi bila diletakkan
didalam medan yang merata. Jika magnet tersebut
diharapkan untuk mendapatkan kutub-kutub bebas yang
berlawanan, dapat dikatakan sebagai momen dwikutub
sebagai produk dari kuat kutub dan jarak antara kutubkutub.
MAGNETISASI
Magnetisasi adalah sebuah proses ketika sebuah materi yang
ditempatkan dalam suatu bidang magnetik akan menjadi
magnet. Proses ini ditentukan oleh jenis bahan yang
disesuaikan dengan kekuatan medan magnet. Pada sebagian
besar bahan, proses magnetisasi sangat kecil. Bahan yang
menghasilkan magnetisasi kuat sekalipun berada di medan
magnet yang lemah disebut feromagnetik.
LAMINASI BAJA KELISTRIKAN
Cara yang paling praktis untuk mengubah bahan
magnetik lunak untuk menjadi bajakelistrikan adalah
dengan menambah silikon ke dalam komposisinya. Cara ini
akan mengurangi rugi histerisis dan arus pusar dengan
tajam karena resistivitasnya bertambah. Paduan baja
dengan tambahan silikon sekarang ini merupakan bahan
yang sangat penting untuk bahan magnetik luna pada
teknik listrik. Namun perlu diingat bahwa penambahan
silikon akan menyebabkan bahan menjadi rapuh.
Tabel dibawah memberikan data campuran silikon pada
2
baja sehubungan
resistivitas
dan
massa
jenisnya.
Kandungan Si dengan
Resistivitas
ohm-mm
Massa Jenis
g/cm3
(%)
0,8
1,8
2,8
4,0
–
–
–
–
1,8
2,8
4,0
4,8
/m
1,25
0,4
0,5
0,57
7,8
7,75
7,65
7,55
TABEL BAHAN – BAHAN MAGNETIK LUNAK
Klasifikasi
Komposisi
(sisanya % Fe)
Hc
A lilit / m
Br
Wb/m2
1
2
3
4
0,01% C
2 – 3,5% C
6,23 – 31,6
126,4
2,1 – 2,15
> 1,5
0,7% Si
1% Si
1,7 – 2,7% Si
3,4 – 4,3% Si
158
252,8
63,2 – 79
23,7 – 47,4
2,1
2
1,95
1,9
99% Ni ; 0,2% Cu
50% Ni
1,2
4,74 – 1,9
0,6
1,5
5,4% Al ; 9,6% Si
16% Al
1,74
3,95
1,1
0,9
I. Besi murni untukbaja listrik
II. Besi tuang
III. Dinamo dan transformator
Baja trafo I
Baja trafo II
Baja trafo III
Baja trafo IV
IV. Bahan-bahan yang
mengandung Ni
Nikel murni
Hyperm
V. Bahan-bahan yang
mengandung Al
Sendust
Vacadur
VI. Bahan-bahan yang
mengandung Co
Vacoflux 50
Cobal murni
49% Co ; 1,8 V
99% Co
BAHAN MAGNETIK LUNAK
LAIN
Bahan
magnetik lunak yang banyak digunakan
adalah paduan besi – nikel. pada komposisi nikel 20%
paduan menjadi non magnetis dan permeabilitas
maksimum dicapai pada komposisi nikel 21,5 %.
Tabel bahan – bahan magnetik lunak
BAHAN MAGNET PERMANEN
Magnet permanen digunakan pada instrumen
penginderaan, rele, mesin-mesin listrikyang kecil dan
banyak lagi. Baja karbon yaitu baja dengan komposisi
karbon 0,4 hingga 1,7% merupakan bahan dasar pembuatan
magnet permanen. Kemagnetan bahan ini relatif lebih
mudah untukhilang terutama disebabkan oleh pukuln atau
vibrasi. Untuk menaikkan mutu kemagnetannya, maka baja
karbon ditambah wolfram, kromium, dan baja kobal harus
dikeraskan di dalam air atau minyak mineral sebelum
dimagnetisasi.
MAGNETOSTRIKSI
Pada sebuah bahan ferromanetik diamagnetisasi,
umumnya secara fisik akan terjadi perubahan dimensi.
Halatau gejala seperti ini disebut magnetostriksi.
A. Magnetostriksi longitudinal
B. Magnetostriksi transversal
C. Magnetostriksi volume
TERIMAKASIH :*
STAY YOUNG , SMART
AND STRONG BROTHER