Huvud vetenskap

Magnetisk permeabilitetsfysik

Magnetisk permeabilitetsfysik
Magnetisk permeabilitetsfysik

Video: Magnetic Permeability 2024, September

Video: Magnetic Permeability 2024, September
Anonim

Magnetisk permeabilitet, relativ ökning eller minskning av det resulterande magnetfältet i ett material jämfört med magnetiseringsfältet i vilket det givna materialet är beläget; eller egenskapen hos ett material som är lika med magnetflödestätheten B etablerat i materialet av ett magnetiseringsfält dividerat med magnetfältstyrkan H i magnetiseringsfältet. Magnetisk permeabilitet μ (grekisk mu) definieras således som μ = B / H. Magnetisk flödestäthet B är ett mått på det faktiska magnetfältet inom ett material som betraktas som en koncentration av magnetfältlinjer, eller flöde, per enhets tvärsnittsarea. Magnetfältstyrka H är ett mått på magnetiseringsfältet som produceras av elektrisk strömflöde i en trådspole.

I tomt eller fritt utrymme är magnetflödestätheten densamma som magnetiseringsfältet eftersom det inte är någon sak att modifiera fältet. I centimeter – gram – sekund (cgs) -enheter är permeabiliteten B / H i rymden dimensionslös och har ett värde på 1. I meter – kilogram – sekund (mks) och SI-enheter, B och H har olika dimensioner, och permeabiliteten av fritt utrymme (symboliserad μ 0) definierades som lika med 4π × 10 - 7 weber per ampere-meter så att mks-enheten av elektrisk ström kan vara densamma som den praktiska enheten, amperen. Med omdefinieringen av amperen 2019 är μ 0 inte längre lika med 4π × 10 - 7 weber per ampere-meter och måste bestämmas experimentellt. ([Μ 0 / 4π × 10 - 7] är emellertid 1.00000000055, fortfarande mycket nära dess tidigare värde.) I dessa system kallas permeabiliteten, B / H, mediets absoluta permeabilitet μ. Den relativa permeabiliteten μ r definieras sedan som förhållandet μ / μ 0, vilket är dimensionlöst. Således är den relativa permeabiliteten för fritt utrymme eller vakuum 1.

Material kan klassificeras magnetiskt utifrån deras permeabiliteter. Ett diamagnetiskt material har en konstant relativ permeabilitet som är något mindre än 1. När ett diamagnetiskt material, såsom vismut, placeras i ett magnetfält, utvisas det yttre fältet delvis, och magnetflödestätheten inom det reduceras något. Ett paramagnetiskt material har en konstant relativ permeabilitet något mer än 1. När ett paramagnetiskt material, såsom platina, placeras i ett magnetfält, magnetiseras det något i riktningen för det yttre fältet. Ett ferromagnetiskt material, såsom järn, har inte en konstant relativ permeabilitet. När magnetiseringsfältet ökar ökar den relativa permeabiliteten, når ett maximum och minskar sedan. Renat järn och många magnetiska legeringar har maximal relativ permeabilitet på 100 000 eller mer.