Satuan Pengukuran Magnetik

Jika beban dua sistem pengukuran untuk besaran umum (bahasa Inggris vs metrik) membuat pikiran Anda bingung, ini bukan tempat untuk Anda! Karena kurangnya standarisasi awal dalam ilmu magnet, kita telah diganggu dengan tidak kurang dari tiga sistem pengukuran lengkap untuk besaran magnetik.

Pertama, kita perlu mengenal berbagai besaran yang berhubungan dengan magnetisme. Ada beberapa besaran lagi yang harus ditangani dalam sistem magnetik daripada untuk sistem kelistrikan. Dengan listrik, besaran pokoknya adalah Tegangan (E), Arus (I), Resistansi (R), dan Daya (P).

Tiga yang pertama terkait satu sama lain oleh Hukum Ohm (E=IR; I=E/R; R=E/I), sedangkan Daya terkait dengan tegangan, arus, dan hambatan oleh Hukum Joule (P=IE; P=Saya₂ R; P=E₂ /R).

Dengan magnet, kita memiliki besaran berikut untuk ditangani:

Gaya Magnetomotif —Jumlah gaya medan magnet, atau "dorongan". Analog dengan tegangan listrik (gaya gerak listrik).

Fluks Bidang —Jumlah efek medan total, atau "substansi" medan. Analog dengan arus listrik.

Intensitas Bidang —Jumlah gaya medan (mmf) yang didistribusikan sepanjang elektromagnet. Terkadang disebut sebagai Kekuatan Magnet .

Kerapatan Fluks —Jumlah fluks medan magnet yang terkonsentrasi di area tertentu.

Keengganan —Oposisi terhadap fluks medan magnet melalui volume ruang atau material tertentu. Analog dengan hambatan listrik.

Permeabilitas —Ukuran spesifik penerimaan fluks magnet suatu material, analog dengan resistansi spesifik material konduktif (ρ), kecuali kebalikannya (permeabilitas yang lebih besar berarti aliran fluks magnet yang lebih mudah, sedangkan resistansi spesifik yang lebih besar berarti aliran arus listrik yang lebih sulit).

Tapi tunggu . . . kesenangan baru saja dimulai! Kita tidak hanya memiliki lebih banyak besaran untuk dilacak dengan magnet daripada dengan listrik, tetapi kita memiliki beberapa sistem pengukuran satuan yang berbeda untuk masing-masing besaran ini. Seperti jumlah umum panjang, berat, volume, dan suhu, kami memiliki sistem bahasa Inggris dan metrik. Namun, sebenarnya ada lebih dari satu sistem satuan metrik, dan beberapa sistem metrik digunakan dalam pengukuran medan magnet!

Salah satunya disebut cgs , yang merupakan singkatan dari C entimeter-G ram-S econd, yang menunjukkan langkah-langkah akar yang menjadi dasar seluruh sistem. Yang lainnya awalnya dikenal sebagai mks sistem, yang merupakan singkatan dari M eter-K ilogram-S econd, yang kemudian direvisi menjadi sistem lain, yang disebut rmks , singkatan dari R M . dinasionalisasi eter-K ilogram-S detik. Ini akhirnya diadopsi sebagai standar internasional dan berganti nama menjadi SI (S sistem Saya internasional).

Dan ya, simbol benar-benar sama dengan awalan metrik “mikro”. Saya menemukan ini sangat membingungkan, menggunakan karakter alfabet yang sama persis untuk melambangkan kuantitas tertentu dan awalan metrik umum!

Seperti yang mungkin sudah Anda duga, hubungan antara gaya medan, fluks medan, dan reluktansi hampir sama dengan hubungan antara besaran listrik gaya gerak listrik (E), arus (I), dan hambatan (R). Ini memberikan sesuatu yang mirip dengan Hukum Ohm untuk sirkuit magnetik:

Dan, mengingat bahwa permeabilitas berbanding terbalik dengan resistansi spesifik, persamaan untuk menemukan reluktansi bahan magnetik sangat mirip dengan untuk menemukan resistansi konduktor:

Dalam kedua kasus, sepotong bahan yang lebih panjang memberikan oposisi yang lebih besar, semua faktor lainnya dianggap sama. Selain itu, luas penampang yang lebih besar menghasilkan lebih sedikit oposisi, semua faktor lainnya dianggap sama.

Peringatan utama di sini adalah bahwa keengganan material terhadap fluks magnet sebenarnya berubah dengan konsentrasi fluks yang melaluinya. Ini membuat "Hukum Ohm" untuk sirkuit magnetik nonlinier dan jauh lebih sulit untuk dikerjakan daripada versi listrik dari Hukum Ohm. Ini akan dianalogikan dengan memiliki resistor yang mengubah resistansi saat arus yang melaluinya bervariasi (rangkaian yang terdiri dari varistor bukannya resistor ).

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Satuan Magnetik Pengukuran