Sekilas tentang Arus Eddy | 5+ Aplikasi Penting

Di sini kita akan mempelajari tentang arus eddy dan apa yang dimaksud dengan redaman elektromagnetik. Tetapi perubahan fluks magnet juga menginduksi arus dalam sejumlah besar konduktor, dan pola alirannya menyerupai pusaran yang berputar-putar di dalam air.

François Arago, seorang matematikawan dan bahkan perdana menteri ke-25 Prancis, pertama kali mengamati arus eddy pada tahun 1824. Kemudian seorang fisikawan bernama Foucault menemukan arus ini, yang secara eksplisit disebut sebagai arus eddy.

Arus Eddy
Arus Eddy, Gambar Oleh - ChetvornoArus Eddy karena magnetCC0 1.0

Demonstrasi Sederhana Arus Eddy

Penyebab dan akibat arus eddy dapat dipahami dengan eksperimen sederhana, seperti yang disebutkan. Pelat tembaga berayun seperti pendulum.

Ini menghasilkan hambatan dalam gerakan mengayun pelat, dan karenanya, gerakan mengayun diredam. Dalam beberapa waktu, pelat berhenti di medan magnet. 

Efek redaman elektromagnetik ini dapat dikurangi dengan mengurangi area yang tersedia untuk aliran arus eddy. Oleh karena itu, jika kita dapat memasukkan slot persegi panjang dan lubang pada pelat, dan karena fakta bahwa momen magnet dari arus induksi bergantung pada area yang dilingkupinya, kita dapat mengurangi redaman elektromagnetik dan pelat berayun lebih bebas.

KEKUATAN ARUS EDDY

Kekuatan disipasi arus eddy dapat dinyatakan sebagai:

Sekilas tentang Arus Eddy | 5+ Aplikasi Penting

Dimana,

P mengacu pada daya yang hilang per satuan massa.

Bp mengacu pada medan magnet maksimum.

d mengacu pada ketebalan.

f mengacu pada frekuensi.

k mengacu pada sebuah konstanta.

ρ mengacu pada resistivitas.

D mengacu pada kepadatan.

Arus pusar diturunkan dengan menggunakan laminasi pada inti logam. Karena itu, besarannya berkurang secara substansial.

Karena disipasi energi dalam bentuk panas bergantung pada kuadrat besarnya arus eddy, kehilangan panas dan selanjutnya, kehilangan energi berkurang. Kehilangan energi selanjutnya dapat dikurangi dengan menggunakan laminasi yang lebih tipis dengan kandungan besi yang sangat rendah karbon atau besi lunak dan kabel dengan penampang lebih besar.

arus pusar dalam lempengan dengan dan tanpa laminasi
arus pusar dalam lempengan dengan dan tanpa laminasi, Kredit Gambar - ChetvornoArus pusaran inti terlaminasi 2CC0 1.0

Berikut adalah eksperimen langsung di mana kita dapat melihat redaman elektromagnetik.

Dua pipa silinder tipis berlubang dengan orientasi geometris yang sama tetapi satu terbuat dari aluminium dan yang lainnya sebuah pipa PVC dijepit secara vertikal. Magnet silinder yang berdiameter sedikit lebih kecil dari diameter silinder dijatuhkan melalui kedua pipa sedemikian rupa sehingga tidak menyentuh dinding bagian dalam pipa silinder. Magnet yang jatuh melalui pipa PVC membutuhkan waktu yang sama untuk keluar dari pipa seperti yang terjadi jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama tanpa pipa. Magnet di pipa aluminium relatif membutuhkan waktu lebih lama untuk keluar dari pipa.

Hal ini disebabkan oleh arus eddy yang dihasilkan pada pipa aluminium yang berlawanan dengan fluks magnet yang berubah ketika magnet bergerak melalui pipa aluminium. Karena PVC adalah isolator, tidak ada arus eddy yang terbentuk di dalamnya. Fenomena di mana gaya perlambatan akibat arus eddy membatasi gerakan suatu objek yang dikenal sebagai redaman elektromagnetik.

APLIKASI EDDY CURRENTS

Meskipun arus eddy tidak diinginkan dalam beberapa aplikasi, ada banyak aplikasi yang memerlukan arus eddy untuk pekerjaannya. Beberapa diantaranya adalah pengereman magnet pada kereta api, redaman elektromagnetik, tungku induksi, pengukur daya listrik, pengangkatan, identifikasi logam, penginderaan getaran dan posisi, pengujian struktur, dll. Beberapa di antaranya telah dijelaskan secara rinci sebagai berikut:

  • Pengereman magnet pada kereta: Seperti yang kita ketahui bahwa kereta cukup berat dan dapat bergerak dengan kecepatan tinggi, maka sistem pengereman kereta api harus sangat bertenaga dan mulus. Arus pusaran memungkinkan hal ini. Elektromagnet yang kuat dapat menyebabkan arus eddy di rel. Karena tidak ada gesekan yang terlibat karena tidak ada hubungan mekanis; Oleh karena itu, sistem pengereman menjadi sangat mulus. Tetapi aplikasi ini hanya digunakan di beberapa kereta api bertenaga listrik.
  • Tungku induksi: Digunakan untuk melelehkan besi, baja, tembaga, aluminium, dan logam mulia lainnya untuk tujuan pengelasan, pembentukan kembali, atau untuk membuat paduan. Dalam tungku induksi, arus eddy menghasilkan suhu yang sangat tinggi yang cukup cocok untuk melelehkan logam.
  • Peredaman elektromagnetik: Beberapa alat ukur seperti galvanometer memanfaatkan efek arus eddy dalam melawan gerakan. Mereka memiliki inti tetap yang terdiri dari bahan non-magnetik tetapi logam di mana arus eddy dihasilkan ketika kumparan berosilasi, yang pada gilirannya menentang gerakan kumparan dan membawanya ke posisi diam dengan cepat.
  • Efek menjijikkan dan levitasi: ketika medan magnet yang berubah diterapkan, itu menginduksi arus eddy yang menunjukkan perilaku tolakan diamagnetik karena logam atau bahan konduktif apa pun akan mengalami gaya tolakan.

Untuk lebih lanjut tentang aplikasi eddy saat ini, dapat membaca artikel di pengujian arus eddy, sensor arus eddy serta rem arus eddy.

Tentang Amrit Shaw

Sekilas tentang Arus Eddy | 5+ Aplikasi PentingTerhubung ke mantan penulis kami: LinkedIn(https://www.linkedin.com/in/amrit-shaw/)

en English
X