LAPORAN PRAKTIKUM
MEDAN ELEKTROMAGNETIS
UNIT 1
PERCOBAAN RANGKAIAN MAGNETIS
Nama : Afifah Shafari Zuliansyah
NIM : 16/400340/TK/45354
Hari/Tanggal : Kamis/22 Maret 2018
Waktu : 10.00 WIB
LABORATORIUM LISTRIK DASAR
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO DAN TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2018
Laporan Praktikum
Percobaan Rangkaian Magnetis
I. ANALISIS
Pada percobaan ini, kita akan mengamati serta mencoba menganalisis proses distribusi magnet pada sebuah rangkaian magnetis berikut dengan menggunakan software simulasi yaitu FEMM 4.2:
1) Kurva B-H
Kurva (1) (yang terdapat pada lampiran) merupakan kurva logaritmik yang digunakan untuk menggambarkan karakteristik dari sebuah trafo. Kurva ini menunjukan hubungan antara kerapatan fluks (B) dengan nilai intensitas medan magnet (H). Kurva B-H pada dasarnya menunjukkan karakteristik dari inti sebuah trafo. Dari kurva di atas dapat dilihat bahwa sumbu vertikal mewakili parameter kerapatan fluks (B) dan sumbu horizontal mewakili parameter intensitas medan magnet (H). Kurva B-H hanya dipengaruhi oleh jenis bahan yang dipakai dan tidak dipengaruhi oleh dimensi bahan tersebut. Apabila diketahui nilai dari ampere-turn (Ni) dan nilai dari panjang rata-rata jalur fluks, maka harga kuat medan (Ni/l) yang jatuh pada sumbu horizontal dan secara grafik akan dengan mudah dapat ditentukan kerapatan fluks (B) yang terletak pada sumbu koordinat tegak. Karena 
dan 
maka terlihat bahwa kuat medan magnet (H) sebanding dengan gaya gerak magnet (Ni) dan kerapatan fluks (B) sebanding dengan garis fluks (Φ). Idealnya kurva tersebut bersifat linear, akan tetapi pada kondisi di lapangan, tidak ada konduktor jenis apapun yang memiliki kurva linear.
dan maka terlihat bahwa kuat medan magnet (H) sebanding dengan gaya gerak magnet (Ni) dan kerapatan fluks (B) sebanding dengan garis fluks (Φ). Idealnya kurva tersebut bersifat linear, akan tetapi pada kondisi di lapangan, tidak ada konduktor jenis apapun yang memiliki kurva linear.
Dari kurva (2) bisa dilihat bahwa semakin besar intensitas medan magnet (H), maka kerapatan medan juga semakin besar hingga sampai di kondisi saturasi. Kondisi ini adalah dimana kenaikan intensitas medan magnet tidak akan membuat kenaikan pada kerapatan fluks. Kurva B-H juga menunjukkan permeabilitas bahan besi silikon sebuah inti trafo, dimana permeabilitas ialah kemampuan suatu benda untuk dilewati garis gaya magnet. Permeabilitas (µ) dari benda-benda magnetik merupakan perbandingan antara B dengan H, yang dinyatakan dengan rumus berikut:
µ = Permeabilitas Bahan (Tm/A)
B = Kerapatan Medan Magnetik (T)
H = Intensitas Medan Magnet (A/m)
2) Flux Density
Gambar (3) dan (4)merupakan gambar yang menunjukkan kerapatan fluks pada inti. Kerapatan fluks magnet (Magnetic Flux Density) adalah fluks magnet per satuan luas pada bidang yang tegak lurus dengan fluks magnet tersebut. Kerapatan fluks magnet sering disebut juga dengan induksi magnet (Magnetic Induction). Kerapatan fluks magnet dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
B = Rapat Flux Magnetik (T)
= Fluks Magnet (Wb)
A = Luas Penampang 
Pada gambar juga terlihat bahwa warna pada bagian dalam inti, terutama di bagian sudut dalam berwarna ungu. Hal ini dikarenakan pada daerah tersebut nilai kerapatan fluks magnetik paling tinggi. Sedangkan pada bagian terluar, terutama di bagian sudut terluar berwarna biru karena pada daerah ini nilai kerapatan fluks paling kecil. Sehingga hal ini dapat disimpulkan bahwa semakin dalam bagian inti, maka nilai kerapatan fluks magnetik pada daerah tersebut akan semakin besar karena pada titik ini luas penampang inti medium paling kecil sehingga kuat medan magnet menjadi besar.
3) Arah Distribusi Fluks
Pada gambar (5) dapat dilihat bahwa terdapat garis-garis fluks pada inti yang berbahan besi silikon. Selain terdapat garis-garis di dalam inti, pada gambar juga terlihat ada beberapa garis fluks yang tidak mengalir pada inti dan melewati medium udara. Garis garis tersebut dinamakan fluks bocor. Kebocoran fluks terjadi karena ada beberapa fluks yang tidak menembus inti besi dan hanya melewati salah satu kumparan transformator saja. Nilai fluks yang bocor tersebut harus diusahakan sekecil mungkin, hal ini karena fluks bocor menyebabkan kerugian. Tetapi adanya fluks bocor membuat nilai arus saturasi pada inti meningkat, sehingga inti tidak mudah rusak.
Pada gambar juga terdapat hasil perhitungan simulasi dan itu lebih tepat karena simulasi tersebut mempertimbangkan adanya B-H curve yang dimiliki oleh sistem. Selain itu, perhitungan simulasi juga lebih tepat karena memiliki beragam pertimbangan, salah satunya adalah fluks bocor.
4) Gambar dan Hasil Perhitungan Jika Jarak Celah Diubah
· Diperpendek 0.25 cm
Dapat dilihat pada gambar (6) dan (7) bahwa dengan diperpendeknya jarak celah udara, maka mengakibatkan luas penampang celah udara akibat fringing effect menjadi mengecil. Akibatnya, reluktansi dari celah udara sekarang akan relatif lebih kecil daripada reluktansi celah udara pada saat panjangnya normal. Pada gambar juga dapat dilihat perhitungan kuat medan dan fluks magnet.
· Diperpanjang 0.75 cm
Gambar (8) dan (9) menjelaskan bahwa dengan diperpanjangnya celah udara, hal ini mengakibatkan luas penampang celah udara akibat fringing effect menjadi membesar. Akibatnya, reluktansi dari celah udara sekarang relatif lebih besar daripada reluktansi celah udara dengan panjang normal. Adapun dari hasil simulasi dapat dilihat pada gambar.
Pada percobaan ini, terlihat bahwa panjang celah udara mempengaruhi perubahan reluktansi bahan. Udara memiliki nilai reluktansi yang lebih besar daripada silicon iron, dan perubahan reluktansi sebanding dengan perubahan panjang material. Sehingga dengan memperpendek celah udara, maka hal tersebut akan membuat reluktansi celah udara mengecil. Sebaliknya, dengan memperpanjang celah udara maka hal tersebut akan memperbesar reluktansi celah udara. Oleh karena itu, dalam inti sebisa mungkin harus meminimalisasi adanya celah udara.
II. KESIMPULAN
Ø Kumparan yang dialiri arus akan menghasilkan medan magnet
Ø Medan magnet yang menembus konduktor akan menghasilkan fluks magnet
Ø Rapat fluks magnet akan semakin dekat ketika jarak semakin kecil
Ø Rapat medan magnet (B) mengalami penumpukan pada setiap sudut bagian dalam dari suatu inti. Hal ini terjadi karena vektor rapat medan magnet selalu mencari lintasan/jalur terdekat untuk mengurangi kerugian
Ø Kuat medan magnet (B) dipengaruhi oleh permeabilitas bahan. Semakin bagus bahan (yang ditandai dengan semakin tinggi permeabilitas bahan) yang digunakan sebagai penghantar magnet, maka akan semakin kecil kuat medan magnetnya, dan sebaliknya
Ø Bahan feromagnetik memiliki nilai permeabilitas relatif yang tinggi, sedangkan kuat medan magnet berbanding terbalik dengan permeabilitas bahan
Ø Apabila celah udara diperkecil maka besar rapat fluks akan semakin besar, dan sebaliknya
III. LAMPIRAN
(1) 
(2) 
(3) 
(4) 
(5) 
(6) 
(7) 
(8) 
(9) 
