MEDAN MAGNET KRITIK
Tinggi rendahnya suhu transisi Tc dipengaruhi banyak faktor. Seperti tekanan yang
dapat menurunkan titik beku air, suhu kritik superkonduktor juga bisa turun dengan
hadirnya medan magnet yang cukup kuat. Kuat medan magnet yang menentukan harga Tc
ini disebut medan kritik (Hc). Kita lihat grafik ketergantungan Tc terhadap kuat medan
magnet pada gambar2.
Walaupun Pb bersuhu kritik normal (tanpa medan magnet) 7,2 K, apabila ia
dikenai medan H = 4,8 ´ 104 A/m misalnya, suhu kritiknya turun menjadi 4 K. Artinya
dengan medan sbesar itu pada suhu 5 K pun Pb masih bersifat normal. Medan kritiknya ini
dapat dinyatakan dengan persamaan :
Hc(T) = Hc (0) [ 1 - (T/Tc)2 ]
Hc (0) adalah harga maksimum Hc yaitu harga pada suhu 0 K.
Medan kritik ini tidak harus berasal dari luar, tapi juga bisa ditimbulkan oleh medan
internal, yaitu jika ia diberi aliran arus listrik. Untuk superkonduktor berbentuk kawat
beradius r, arus kritiknya dinyatakan oleh aturan Silsbee :
Ic = 2 p . r . Hc
Jadi pada suhu tertentu ( T < Tc ) , bahan superkonduktor memiliki ketahanan
yang terbatas terhadap medan magnet dari luar dan arus listrik yang bisa diangkutnya.
Kalau harga-harga kritik ini dilampaui, sifat superkonduktor bahan akan lenyap dengan
sendirinya. Ambil contoh untuk kawat Pb beradius 1 mm pada suhu 4 K, agar ia tetap
bersifat superkonduktor ia tidak boleh menerima medan magnet lebih besar dari 48000
A/m atau mengangkut arus listrik lebih dari 300 A. Pada ukuran dan suhu yang sama
Nb3Sn mampu mengangkut 12500 A, oleh sebab itulah secara teknis superkonduktor tipe
II lebih baik pakai.
Sebagai perbandingan YBCO pada suhu 77 K dapat mengangkut arus sebesar 530
A, cukup lumayan! Naiknya suhu operasi mempunyai nilai ekonomis, karena biaya
pendinginan menjadi lebih murah dibandingkan helium cair (untuk menjaga suhu 4 K)
Satu liter He harganya US$ 4 (Rp.7000) sedangkan satu liter N2 cuma 25 cent (Rp.450),
padahal dalam prakteknya penguapan 1 liter N2 setara dengan penguapan 25 liter He.
EFEK MEISSNER Selebihnya tentang efek meissner bisa diklik disini
Tinggi rendahnya suhu transisi Tc dipengaruhi banyak faktor. Seperti tekanan yang
dapat menurunkan titik beku air, suhu kritik superkonduktor juga bisa turun dengan
hadirnya medan magnet yang cukup kuat. Kuat medan magnet yang menentukan harga Tc
ini disebut medan kritik (Hc). Kita lihat grafik ketergantungan Tc terhadap kuat medan
magnet pada gambar2.
Walaupun Pb bersuhu kritik normal (tanpa medan magnet) 7,2 K, apabila ia
dikenai medan H = 4,8 ´ 104 A/m misalnya, suhu kritiknya turun menjadi 4 K. Artinya
dengan medan sbesar itu pada suhu 5 K pun Pb masih bersifat normal. Medan kritiknya ini
dapat dinyatakan dengan persamaan :
Hc(T) = Hc (0) [ 1 - (T/Tc)2 ]
Hc (0) adalah harga maksimum Hc yaitu harga pada suhu 0 K.
Medan kritik ini tidak harus berasal dari luar, tapi juga bisa ditimbulkan oleh medan
internal, yaitu jika ia diberi aliran arus listrik. Untuk superkonduktor berbentuk kawat
beradius r, arus kritiknya dinyatakan oleh aturan Silsbee :
Ic = 2 p . r . Hc
Jadi pada suhu tertentu ( T < Tc ) , bahan superkonduktor memiliki ketahanan
yang terbatas terhadap medan magnet dari luar dan arus listrik yang bisa diangkutnya.
Kalau harga-harga kritik ini dilampaui, sifat superkonduktor bahan akan lenyap dengan
sendirinya. Ambil contoh untuk kawat Pb beradius 1 mm pada suhu 4 K, agar ia tetap
bersifat superkonduktor ia tidak boleh menerima medan magnet lebih besar dari 48000
A/m atau mengangkut arus listrik lebih dari 300 A. Pada ukuran dan suhu yang sama
Nb3Sn mampu mengangkut 12500 A, oleh sebab itulah secara teknis superkonduktor tipe
II lebih baik pakai.
Sebagai perbandingan YBCO pada suhu 77 K dapat mengangkut arus sebesar 530
A, cukup lumayan! Naiknya suhu operasi mempunyai nilai ekonomis, karena biaya
pendinginan menjadi lebih murah dibandingkan helium cair (untuk menjaga suhu 4 K)
Satu liter He harganya US$ 4 (Rp.7000) sedangkan satu liter N2 cuma 25 cent (Rp.450),
padahal dalam prakteknya penguapan 1 liter N2 setara dengan penguapan 25 liter He.
EFEK MEISSNER Selebihnya tentang efek meissner bisa diklik disini
Komentar
Posting Komentar