Histeresis berarti “ tertinggal ” adalah sifat bahan feromagnetik yang menyebabkan fluks magnet tertinggal dalam bahan feromagnetik setelah medan magnetnya dihilangkan. Ketika medan magnet luar ini dihilangkan, sebagian besar atom yang tertahan dalam keadaan magnetisnya dan material menjadi termagnetisasi. Fenomena ini disebut histeresis.
Lingkaran Histeresis dan Kurva BH
Grafik gaya magnetisasi H dan kerapatan fluks B adalah kurva empat kuadran, dan kurva ini disebut kurva B-H. Representasi grafis ini memberi tahu kita tentang sifat magnetik material yang berbeda seperti permeabilitas, koersif, keengganan, dan fluks sisa.
Anggaplah bahan magnetik sebagai inti kumparan. Saat menerapkan catu daya DC melalui resistor variabel, arus yang melalui koil bervariasi. Gaya magnetisasi berbanding lurus dengan arus dan diberikan oleh,
Dimana H adalah gaya magnetisasi. Dengan bertambahnya arus I, gaya magnet H meningkat, sehingga rapat fluks magnet B meningkat. Pada nilai B tertentu, semua atom dalam bahan inti sejajar dengan arah medan magnet dan termagnetisasi sepenuhnya. Titik ini disebut titik jenuh dan tidak akan ada perubahan magnetisasi jika arus semakin meningkat.
Jika kita memutus aliran listrik, arus I dan gaya magnetisasi H berkurang menjadi nol, namun beberapa atom pada bahan inti tetap sejajar dan menunjukkan sifat magnet pada bahan tersebut. Sifat bahan inti yang tetap termagnetisasi setelah gaya magnet dihilangkan disebut “ Retentivitas ”.
Kurva BH
Dari 0 hingga a
Saat menerapkan catu daya, perubahan arus dalam kumparan dari nol ke nilai tertentu, gaya magnet H meningkat dan karenanya fluks magnet B meningkat, dan keduanya mengikuti jalur 0-a pada grafik. Pada nilai fluks magnet B tertentu, semua atom menjadi termagnetisasi dan tidak ada perubahan pada atom bahan inti jika medan magnet diterapkan lebih lanjut. Kerapatan fluks maksimum ini adalah Bmax, dan gaya magnetisasinya adalah Hmaks .
Dari A ke B
Sekarang, dengan berkurangnya arus, gaya magnet H berkurang dan karenanya fluks magnet B berkurang. Namun dalam hal ini B dan H tidak mengikuti jalur sebelumnya, melainkan mengikuti jalur “ ab ” dalam grafik.
Pada titik “ B ” arus I dan gaya magnet H adalah nol, tetapi B tidak nol, ketertinggalan B di belakang H disebut histeresis dan nilai kerapatan fluks magnet B yang tertinggal dari H disebut magnet sisa Br.
Dari b ke c
Ketika arah arus dibalik, H menjadi terbalik dan nilai Br berkurang seiring dengan mandinya “ SM ”. Pada titik “ C ”, Br menjadi nol. Nilai negatif dari “ H ” di titik c yang nilai Bnya nol disebut “ Kekuatan koersif ”.
Dari c ke d
Saat arus semakin meningkat dalam arah sebaliknya, H dan B berbalik arah dan mengikuti jalur “ CD ” dan pada nilai arus balik tertentu, nilai B menjadi maksimum pada arah sebaliknya dan terjadi saturasi pada titik “ B ”.
Dari d ke e
Sekarang, jika arus meningkat dari nilai negatif ke nol, H meningkat. Pada titik “ Dia ” baik arus I maupun gaya magnet menjadi nol, tetapi B tidak nol dan bernilai negatif tertentu. Poin “ Dia ” pada grafik memberikan nilai Residual Magnetism negatif (-Br).
Dari e ke f
Dengan bertambahnya nilai arus maka nilai H pun bertambah. B dan H mengikuti jalan “ e-f ”. Pada titik “ F ” baik arus I maupun gaya magnetisasi H mempunyai nilai tertentu, tetapi B sama dengan nol.
Dari f ke a
Sekali lagi, pada peningkatan lebih lanjut pada arus I, nilai H dan B meningkat dan mengikuti jalurnya “f-a” . Pada titik “ A ” Sekali lagi, terjadi kejenuhan dan semua atom dalam bahan inti menjadi termagnetisasi dan sejajar dengan arah medan magnet.
Lingkaran histeresis
Grafik antara kerapatan fluks magnet B dan gaya magnetisasi H disebut kurva B-H dan jalur tertutup diikuti oleh B dan H seiring perubahan arus dari nol ke positif, positif ke nol, nol ke negatif, negatif ke nol dan lagi nol ke positif disebut loop histeresis.
Bahan feromagnetik yang berbeda memberikan ukuran dan bentuk loop histeresis yang berbeda. Bahan feromagnetik yang lembut memberikan loop histeresis yang sempit, dan dapat dengan mudah dimagnetisasi dan didemagnetisasi serta cocok untuk digunakan pada transformator.
Retentivitas
Retentivitas adalah sifat material yang dapat mempertahankan magnetisasinya setelah medan magnet induksi dihilangkan.
Pemaksaan
Kekuatan medan magnet yang diterapkan dalam arah terbalik yang diperlukan untuk mendemagnetisasi material sepenuhnya dikenal sebagai koersivitas. Gaya koersif harus diterapkan untuk mendemagnetisasi material sepenuhnya setelah arus dihilangkan. Usaha dilakukan padanya dan energinya hilang dari material dalam bentuk panas. Panas hilang dari material; dikenal sebagai kerugian histeresis, diberikan oleh Hc pada kurva BH.
Kesimpulan
Fluks magnet yang tertinggal dalam bahan feromagnetik setelah medan magnetnya dihilangkan disebut histeresis. Suatu gaya diperlukan untuk mendemagnetisasi sepenuhnya bahan feromagnetik, yang disebut gaya koersif, dan usaha dilakukan padanya yang menyebabkan hilangnya panas di dalamnya. Representasi grafis antara gaya magnetisasi H dan kerapatan fluks magnet B memberikan kurva B-H dan jalur tertutup yang diikuti oleh B dan H disebut loop histeresis.