Hoved vitenskap

Magnetisk permeabilitetsfysikk

Magnetisk permeabilitetsfysikk
Magnetisk permeabilitetsfysikk

Video: FYS2-086 Magnetisk fluks 2024, September

Video: FYS2-086 Magnetisk fluks 2024, September
Anonim

Magnetisk permeabilitet, relativ økning eller reduksjon i det resulterende magnetfeltet inne i et materiale sammenlignet med magnetiseringsfeltet der det gitte materiale befinner seg; eller egenskapen til et materiale som er lik magnetisk fluks-tetthet B etablert i materialet av et magnetiseringsfelt delt på magnetfeltstyrken H i magnetiseringsfeltet. Magnetisk permeabilitet μ (gresk mu) er således definert som μ = B / H. Magnetisk fluksdensitet B er et mål for det faktiske magnetfeltet i et materiale som anses som en konsentrasjon av magnetiske feltlinjer, eller fluks, per tverrsnittsareal. Magnetfeltstyrke H er et mål på magnetiseringsfeltet produsert av elektrisk strømstrøm i en trådspole.

I tomt eller fritt rom er magnetisk fluks-tetthet den samme som magnetiseringsfeltet fordi det ikke er noe å endre på feltet. I centimeter – gram – sekund (cgs) enheter er permeabiliteten B / H av rommet dimensjonsløs og har en verdi på 1. I meter – kilogram – sekund (mks) og SI-enheter, har B og H forskjellige dimensjoner, og permeabiliteten av ledig plass (symbolisert μ 0) ble definert som lik 4π × 10 - 7 weber per ampere-meter, slik at mks-enheten av elektrisk strøm kan være den samme som den praktiske enheten, amperen. Med omdefineringen av amperen i 2019 er μ 0 ikke lenger lik 4π × 10 - 7 weber per ampere-meter og må bestemmes eksperimentelt. (Imidlertid er [μ 0 / 4π × 10 - 7] 1.00000000055, fremdeles veldig nær den tidligere verdien.) I disse systemene kalles permeabiliteten, B / H, mediumets absolutte permeabilitet μ. Den relative permeabiliteten μ r er da definert som forholdet μ / μ 0, som er dimensjonsløst. Dermed er den relative permeabiliteten til fritt rom, eller vakuum, 1.

Materialer kan klassifiseres magnetisk på grunnlag av permeabilitetene. Et diamagnetisk materiale har en konstant relativ permeabilitet som er litt mindre enn 1. Når et diamagnetisk materiale, for eksempel vismut, er plassert i et magnetfelt, blir det ytre feltet delvis utvist, og magnetisk fluksdensitet i det reduseres litt. Et paramagnetisk materiale har en konstant relativ permeabilitet litt mer enn 1. Når et paramagnetisk materiale, for eksempel platina, plasseres i et magnetfelt, blir det litt magnetisert i retning av det ytre felt. Et ferromagnetisk materiale, så som jern, har ikke en konstant relativ permeabilitet. Når magnetiseringsfeltet øker, øker den relative permeabiliteten, når et maksimum og deretter avtar. Renset jern og mange magnetiske legeringer har maksimale relative permeabiliteter på 100 000 eller mer.