PENGUKURAN KEHILANGAN DAYA PADA SUPERKONDUKTOR SUHU TINGGI DALAM MEDAN MAGNET ARUS BOLAK BALIK

PENGUKURAN KEHILANGAN DAYA PADA SUPERKONDUKTOR SUHU TINGGI DALAM MEDAN MAGNET ARUS BOLAK BALIK
PENGARANG : Tri Hardono, 2003

Abstrak

Calorimeter methods for AC losses measurement of short superconducting wires have been investigated. The design, operation and results obtained from an experimental calorimeter will be described. With these methods the total losses of a short superconducting sample exposed to a 50 Hz alternating field, both perpendicular and axial, have been measured with an accuracy of microwatts per centimeter. The sample is a 6 centimeter long Bi-2223/Ag multifilamentary wire prepared by powder-in-tube techniques. The hysteresis part of the losses may be obtained by taking the eddy current component of the silver sheath from the total losses and by neglecting the coupling losses in the silver matrices. It is shown that the hysteresis losses is dominant in this frequency and its values correspond to the theoretical approximation.


Katakunci : superkonduktor, kehilangan daya, listrik arus kuat


PENDAHULUAN

Produk dari teknologi superkonduktor suhu tinggi yang paling menjanjikan adalah pita BSCCO-2223 berselubung perak (Bi-2223/Ag). Produk ini telah diperhitungkan untuk diaplikasikan pada listrik arus kuat berdasar pada tingkat kerapatan arus yang cukup tinggi dan kemampuan untuk membuat kabel yang fleksibel dan panjang. Satu hal yang masih membatasi penggunaan produk ini adalah kehilangan daya jika bekerja pada arus dan atau medan magnet bolak-balik. Berbagai studi dalam kehilangan daya ini telah dilakukan dengan berbagai metoda dan pendekatan. Sementara metoda seperti magnetisasi dan metoda pengaliran arus telah digunakan untuk mengukur dan menganalisa kehilangan daya [1-7], metoda kalorimeter memberikan kelebihan dalam mempelajari kehilangan daya ini [8-11].
Kehilangan daya dari pita superkonduktor telah dimengerti dengan model kondisi kritis seperti yang dijelaskan oleh Bean [12] sementara itu perkiraan besarannya telah dijelaskan dengan persamaan Norris [13]. Hal lain yang menarik adalah untuk mengukur dan menganalisa perilaku kehilangan daya dari pita superkonduktor apabila dihadapkan pada medan magnet arus bolak-balik. Ishii dkk. telah melakukan studi kehilangan daya ini dengan menggunakan teknik magnetisasi [1]. Teknik lain juga digunakan [10] dengan kelebihan dan batasan¬nya masing-masing.

KESIMPULAN

Kalorimeter dan peralatan instrumentasi yang dirancang telah dipakai untuk mengukur kehilangan daya pada pita superkonduktor dengan tingkat akurasi sebesar beberapa mikrowatt per cm. Kehilangan daya dari pita superkonduktor yang di arahkan ke medan magnet sejajar dengannya telah dilakukan dengan metoda tersebut. Total kehilangan daya terdiri dari bagian hysteresis dari bahan superkonduktor dan arus eddy dari selubung perak.

Bagian hysteresis dapat didapat dengan mengurangi arus eddy dari kehilangan daya total. Data dari hasil pengukuran sesuai dengan perhitungan secara teori yang didasarkan pada model kondisi kritis. Namun, interaksi diantara serabut menyumbangkan tambahan kehilangan daya pada medan magnet yang cukup kuat.
Dikarenakan oleh sifat-sifat anisotropik dari bahan superkonduktor, kehilangan daya magnetik menjadi lebih tinggi satu tingkat. Hal ini lebih jelas lagi disaat mengukur kehilangan daya pada sampel yang di¬arahkan tegak lurus terhadap medan magnet.

Sumber :

Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol.4, No.5, (Agustus 2002), hal. 123-127 Humas-BPPT/ANY