Ano ang magnetic permeability (mu)

Alam namin mula sa maraming taon ng teknikal na kasanayan na ang inductance ng coil ay lubos na nakasalalay sa mga katangian ng kapaligiran kung saan matatagpuan ang coil. Kung ang isang ferromagnetic core ay idinagdag sa isang coil ng copper wire na may kilalang inductance L0, pagkatapos ay sa ilalim ng iba pang mga nakaraang pangyayari ang self-induction currents (karagdagang pagsasara at pagbubukas ng mga alon) sa coil na ito ay tataas ng maraming beses, ang eksperimento ay makumpirma kung ano ang ibig sabihin. ilang beses tumaas inductancena ngayon ay magiging katumbas ng L.

Eksperimental na pagmamasid

Ipagpalagay natin na ang daluyan, ang sangkap na pumupuno sa espasyo sa loob at paligid ng inilarawang coil, ay homogenous at nabubuo ng kasalukuyang dumadaloy sa conductor nito, magnetic field matatagpuan lamang sa partikular na lugar na ito nang hindi lumalampas sa mga hangganan nito.

Kung ang likid ay may toroidal na hugis, ang hugis ng isang saradong singsing, kung gayon ang daluyan na ito, kasama ang patlang, ay magiging puro lamang sa dami ng likaw, dahil halos walang magnetic field sa labas ng toroid.Ang posisyon na ito ay may bisa din para sa isang mahabang coil - isang solenoid, kung saan ang lahat ng mga magnetic na linya ay puro sa loob - kasama ang axis.

Halimbawa, sabihin na ang inductance ng ilang circuit o coreless coil sa vacuum ay katumbas ng L0. Pagkatapos para sa parehong likid, ngunit nasa isang homogenous na sangkap na pumupuno sa espasyo kung saan ang mga linya ng magnetic field ng isang naibigay na coil ay naroroon, hayaan ang inductance ay L. Sa kasong ito, lumalabas na ang ratio L / L0 ay walang iba kundi ang relatibong magnetic permeability ng tinukoy na substance (minsan tinatawag lang na "magnetic permeability").

Ito ay nagiging halata: ang magnetic permeability ay isang dami na nagpapakilala sa mga magnetic properties ng isang partikular na substance. Kadalasan ito ay nakasalalay sa estado ng bagay (at mga kondisyon sa kapaligiran tulad ng temperatura at presyon) at sa kalikasan nito.

Pag-unawa sa termino

Ang pagpapakilala ng terminong "magnetic permeability" na may kaugnayan sa isang sangkap sa isang magnetic field ay katulad ng pagpapakilala ng terminong "dielectric constant" para sa isang substance sa isang electric field.

Ang halaga ng magnetic permeability, na tinutukoy ng formula sa itaas na L / L0, ay maaari ding ipahayag bilang ratio ng absolute magnetic permeability ng isang naibigay na substance at ang absolute void (vacuum).

Madaling makita: ang relatibong magnetic permeability (kilala rin bilang magnetic permeability) ay isang walang sukat na dami. Ngunit ang absolute magnetic permeability — ay may sukat na Hn / m, kapareho ng magnetic permeability (absolute!) ng vacuum (ito ang magnetic constant).

Sa katunayan, nakikita natin na ang kapaligiran (magnetic) ay nakakaapekto sa inductance ng circuit, at ito ay malinaw na nagpapakita na ang isang pagbabago sa kapaligiran ay humahantong sa isang pagbabago sa magnetic flux Φ penetrating ang circuit, at samakatuwid sa isang pagbabago sa induction B , inilapat sa bawat punto ng magnetic field.

Ang pisikal na kahulugan ng pagmamasid na ito ay para sa parehong coil current (sa parehong magnetic intensity H) ang induction ng magnetic field nito ay magiging isang tiyak na bilang ng beses na mas malaki (sa ilang mga kaso mas mababa) sa isang substance na may magnetic permeability mu kaysa sa buong vacuum.

Sa ganitong paraan kasi ang medium ay magnetized, at ito mismo ay nagsisimulang magkaroon ng magnetic field.Ang mga sangkap na maaaring ma-magnetize sa ganitong paraan ay tinatawag na magnet.

Ang yunit ng pagsukat ng absolute magnetic permeability ay 1 H / m (henry per meter o newton per ampere squared), iyon ay, ito ay ang magnetic permeability ng naturang medium kung saan sa isang magnetic field boltahe H 1 A / m , a Ang magnetic induction ng 1 ay nangyayari T.

Pisikal na larawan ng kababalaghan

Mula sa itaas ay malinaw na ang iba't ibang mga sangkap (magnet) ay na-magnetize sa ilalim ng pagkilos ng magnetic field ng kasalukuyang loop at bilang isang resulta ng isang magnetic field ay nakuha, na kung saan ay ang kabuuan ng magnetic field - ang magnetic field ng magnetized medium. kasama ang kasalukuyang loop, kung kaya't ito ay naiiba sa magnitude mula sa kasalukuyang-lamang na mga field circuit na walang medium. Ang dahilan para sa magnetization ng mga magnet ay nakasalalay sa pagkakaroon ng pinakamaliit na alon sa bawat isa sa kanilang mga atomo.

Ayon sa halaga ng magnetic permeability, ang mga sangkap ay inuri sa diamagnetic (mas mababa sa isa - magnetized na may paggalang sa inilapat na field), paramagnets (higit sa isa - magnetized sa direksyon ng inilapat na field) at ferromagnets (higit sa isa. — magnetized at may magnetization pagkatapos ng pag-deactivate ng inilapat na magnetic field).

Ang mga ferromagnets ay nailalarawan sa pamamagitan ng hysteresissamakatuwid, ang konsepto ng "magnetic permeability" sa dalisay nitong anyo ay hindi naaangkop sa mga ferromagnets, ngunit sa isang tiyak na hanay ng magnetization, sa ilang pagtatantya, ang isang linear na bahagi ng magnetization curve ay maaaring makilala, kung saan posible na kalkulahin ang magnetic permeability.

Sa mga superconductor, ang magnetic permeability ay 0 (dahil ang magnetic field ay ganap na inilipat ng kanilang volume), at ang absolute magnetic permeability ng hangin ay halos katumbas ng mu vacuum (basahin ang magnetic constant). Para sa hangin, ang mu ay bahagyang higit sa 1.