Manyetik geçirgenlik fiziği

Manyetik geçirgenlik, verilen malzemenin bulunduğu mıknatıslanma alanına kıyasla, bir malzemenin içindeki nihai manyetik alanda göreli artış veya azalma; veya bir mıknatıslama alanı tarafından malzeme içinde oluşturulan manyetik akı yoğunluğuna (B) eşit olan bir malzemenin özelliği, mıknatıslama alanının manyetik alan gücüne (H) bölünür. Manyetik geçirgenlik μ (Yunan mu) bu nedenle μ = B / H olarak tanımlanır. Manyetik akı yoğunluğu B, birim kesit alanı başına manyetik alan çizgilerinin veya akının konsantrasyonu olarak kabul edilen bir malzeme içindeki gerçek manyetik alanın bir ölçüsüdür. Manyetik alan gücü H, bir tel bobinindeki elektrik akımı akışı tarafından üretilen mıknatıslanma alanının bir ölçüsüdür.

Boş veya boş alanda, manyetik akı yoğunluğu mıknatıslama alanı ile aynıdır, çünkü alanı değiştirmeye gerek yoktur. Santimetre-gram-saniye (cgs) birimlerinde, alanın geçirgenliği B / H boyutsuzdur ve 1 değerine sahiptir. Metre-kilogram-saniye (mks) ve SI birimlerinde, B ve H farklı boyutlara ve geçirgenliğe sahiptir boş alanın (sembolize edilmiş μ ₀), amper metrede ⁴ 10 × 10 ^- ⁷ weber'e eşit olarak tanımlanmıştır, böylece mks elektrik akımı birimi, pratik birim, amper ile aynı olabilir. 2019 yılında amper yeniden tanımlanması ile, u ₀ artık 4π x 10 eşittir ^- ⁷ Weber başına amper-sayacı ve deneysel olarak tespit edilmelidir. (Bununla birlikte, [μ ₀ / 4π × 10 ^- ⁷] 1.00000000055, hala eski değerine çok yakındır.) Bu sistemlerde geçirgenliğe B / H, ortamın mutlak geçirgenliği μ denir. Nispi geçirgenlik μ _r daha sonra boyutsuz olan μ / μ ₀ oranı olarak tanımlanır. Böylece, boş alanın veya vakumun nispi geçirgenliği 1'dir.

Malzemeler geçirgenliklerine göre manyetik olarak sınıflandırılabilir. Bir diyamanyetik malzeme, 1'den biraz daha az sabit bir nispi geçirgenliğe sahiptir. Bizmut gibi bir diyamanyetik malzeme manyetik bir alana yerleştirildiğinde, dış alan kısmen dışarı atılır ve içindeki manyetik akı yoğunluğu biraz azalır. Paramanyetik bir malzeme 1'den biraz daha fazla sabit bir nispi geçirgenliğe sahiptir. Platin gibi bir paramanyetik malzeme manyetik bir alana yerleştirildiğinde, dış alan yönünde hafifçe mıknatıslanır. Demir gibi ferromanyetik bir malzemenin sabit bir nispi geçirgenliği yoktur. Mıknatıslanma alanı arttıkça, nispi geçirgenlik artar, maksimuma ulaşır ve sonra azalır. Arıtılmış demir ve birçok manyetik alaşım 100.000 veya daha fazla maksimum bağıl geçirgenliğe sahiptir.