Analisis Rangkaian Elektrik

digambarkan oleh luas bidang abca, dan ini merupakan energi yang
diserap oleh material dan tidak keluar lagi (tidak termanfaatkan)
sehingga disebut rugi energi histerisis.
Analisis di atas hanya memperhatikan setengah siklus saja. Untuk satu
siklus penuh, kerapatan rugi energi histerisis adalah luas bidang dari
loop histerisis. Jika kerapatan rugi energi histerisis per siklus (= luas loop
histerisis) kita sebut w h , dan jumlah siklus per detik (frekuensi) adalah f
, maka untuk material dengan volume v m 3 besar rugi energi histerisis
per detik atau rugi daya histerisis adalah
P
⎡ joule⎤
= wh
f v ⎢ wh
f v [watt]
det ik
⎥
(1.17)
⎣ ⎦
h =
Untuk menghindari perhitungan luas loop histerisis, Steinmetz
memberikan formula empiris untuk rugi daya histerisis sebagai
n
m
P = v f ( K B )
(1.18)
h
h
dengan B m adalah nilai maksimum kerapatan fluksi, n mempunyai nilai
antara 1,5 sampai 2,5 tergantung dari jenis material. K h adalah konstanta
yang juga tergantung dari jenis material; untuk cast steel 0,025; silicon
sheet steel 0,001; permalloy 0,0001.
Rugi Arus Pusar. Jika medan magnetik berubah terhadap waktu, selain
rugi daya histerisis terdapat pula rugi daya yang disebut rugi arus pusar.
Arus pusar timbul sebagai reaksi terhadap perubahan medan magnet. Jika
material berbentuk balok pejal, resistansi material menjadi kecil dan rugi
arus pusar menjadi besar. Untuk memperbesar resistansi agar arus pusar
kecil, rangkaian magnetik disusun dari lembar-lembar material magnetik
yang tipis (antara 0,3 ÷ 0,6 mm). Formula empiris untuk rugi arus pusar
adalah
2 2
e = e m
2
P K f B τ v watt
(1.19)
dengan K e = konstanta yang tergantung dari jenis material; f = frekuensi
(Hz); B m = kerapatan fluksi maksimum; τ = tebal laminasi; v = volume
material.
Perhatikan bahwa rugi arus pusar sebanding dengan pangkat dua dari
frekuensi, sedangkan rugi histerisis sebanding dengan pangkat satu
frekuensi. Rugi histerisis dan rugi arus pusar secara bersama-sama
14 Sudaryatno Sudirham, Analisis Rangkaian Listrik (3)