www.wikidata.uk-ua.nina.az

Магнітна проникність характеристика магнітних властивостей матеріалу в якому магнітна індукція лінійно залежить від напр

Магнітна проникність

Магнітна проникність — характеристика магнітних властивостей матеріалу, в якому магнітна індукція лінійно залежить від напруженості магнітного поля. Найчастіше позначається грецькою літерою . Термін запропонував у вересні 1885 року Олівер Гевісайд.

У системі SI магнітна проникність є розмірною величиною. В порожнечі магнітна проникність має значення - магнітна константа або "магнітна проникність вільного простору", і має точне (визначене) значення

Пояснення Редагувати

В електромагнетизмі, аксіальне магнітне поле H відображає ситуацію, як магнітне поле (індукція) B впливає на організацію (впорядкування) магнітних диполів в конкретному даному середовищі, включаючи міграцію диполів та їх переорієнтацію. Їх взаємозв'язок здійснюється через магнітну проникність:

де магнітна проникність є скаляр у випадку ізотропного середовища, або тензор другого рангу для анізотропного лінійного середовища.

В загальному випадку магнітна проникність не є постійна. Її значення може змінюватися від точки до точки в конкретному середовищі. Вона також може залежати від частоти прикладеного поля, вологості, температури, а також інших параметрів. В феромагнетиках та нелінійній оптиці, магнітна проникність може залежати від напруженості магнітного поля. Магнітна проникність, як функція частоти, може приймати і дійсні, і комплексні значення величини. В феромагнитних матеріалах відношення між B та H характеризується і нелінійним характером, і гістерезисом: B не є однозначна функція від H, проте залежить також і від історії середовища (матеріалу), тобто від тих магнітних полів, які існували в середовищі в минулому.

Аксіальне магнітне поле H має розмірність струм на одиницю довжини, і вимірюється в ампер на метр (А/м). Добуток має розмірність індуктивності помноженої на струм на одиницю площі. Проте індуктивність є магнітний потік на одиницю струму, і тому добуток має розмірність магнітний потік на одиницю площі. Таким чином, магнітне поле B, яке вимірюється у веберах (вольт-секунда) на квадратний-метр (В•с/м²), або теслах (T).

B визначає силу Лоренца, яка діє на рухомий заряд q. В системі SI сила Лоренца записується:

Розмірність заряду q в системі SI - в кулонах (К), швидкості v - в м/с, так що сила F вимірюється в ньютонах (Н):

H визначається густиною магнітного диполя в середовищі. Дипольний магнітний момент можна уявити собі як замкнене кільце струму, хоча таке уявлення тільки приблизне (в квантовій механіці магнітний дипольний момент визначається також спіном, що не зводиться до механічного руху частинок). Дипольний момент має розмірність струму помноженого на площу, величина- ампер на квадратний метр (А•м²), а величина рівна струму в кільці, помноженому на площу кільця. . Напруженість магнітного поля зменшується з віддалю від магнітного диполя обернено пропорційно кубу віддалі. , що має розмірність струму на одиницю довжини.

Відносна магнітна проникність Редагувати

В системі SI вводиться також відносна магнітна проникність, інколи позначається символом , є відношення проникності певного середовища до проникності вільного простору (магнітної константи )

В термінах відносної магнітної проникності магнітна сприйнятливість можна записати у вигляді:

де - безрозмірна величина, іноді йменується об'ємометрична або підкладочна сприйнятність, щоб відрізнити її від - магнітомасової або специфічної сприйнятності. Тоді буде молярною або молярномасовою сприйнятністю.

В системі СГС, яка не використовує , потреби у індексі r немає, тому він часто опускається.

Величини проникності для деяких матеріалів Редагувати

Магнітна сприйнятність та проникність для вибраних матеріалів
Середовище Сприйнятність () Проникність () Відносна проникність () Магнітне поле
Мю-метал 20,000 25,000 × 10-6 Н/А2 19900 при 0.002 T
Пермалой 8000 10,000 × 10-6 Н/А2 7960 при 0.002 T
Електрична сталь 4000 5000 × 10-6 Н/А2 3980 при 0.002 T
ферит (нікельо-цинковий) 20-800 × 10-6 Н/А2 16-640
ферит (манганезо-цинковий) >800 × 10-6 Н/А2 640
Сталь 700 875 × 10-6 Н/А2 696 при 0.002 T
Нікель 100 125 × 10-6 Н/А2 99.5 при 0.002 T
Платина 2.65 × 10-4 1.2569701 x10-6 Н/А2 1.0003
Алюміній 2.22 × 10-5 1.2566650 × 10-6 Н/А 2 1.00002
Водень 8 × 10-9
або 2.2 × 10-9		 1.2566371 × 10-6 Н/А 2 1
Вакуум 0 1.2566371 × 10-6 Н/А 2 (μ0) 1
Сапфір −2.1 × 10−7 1.2566368 × 10-6 Н/А2 0.999994
Мідь −6.4 × 10−6
або −9.2 × 10−6		 1.2566290 × 10-6 Н/А2 0.999994
Вода −8.0 × 10−6 1.2566270 × 10-6 Н/А2 0.999992

Магнітна проникність та намагнічування можуть вимірювати пермеаметром, хороші магнітні матеріали повинні мати високу проникність.

Магнітна проникність залежить від магнітного поля. Тому приведені вище дані є наближеними і дійсні тільки для приведених значень магнітного поля. Більше того, вони вірні тільки при нульовій частоті поля. На практиці проникність в загальному випадку є функція частоти. При врахуванні частоти магнітна проникність в загальному випадку стає комплексною величиною. Змінне магнітне поле описується комплексною проникністю, яка враховує також зсув фази між магнітною індукцією та напруженістю магнітного поля.

Магнітна стала має точне значення в системі SI, оскільки чинне визначення ампера фіксує її величину до значення  Гн/м точно. Ця ситуація може змінитися, якщо одиниця сили струму буде перевизначена в 2014 році.

Матеріали з ультрависокою магнітною проникністю

Матеріал з найвищою магнітною проникністю - "металоскляний магнітний сплав 2714A" (Metglas Magnetic Alloy 2714A, на базі кобальту ) , високочастотна проникність - 1,000,000. Максимальну проникність для постійного струму (µ) має "відпалена" від водню (чистим залізом ступеню N5) речовина - близько 160,000 (µ), проте вона є дуже дорогим матеріалом.

Див. також Редагувати

Посилання Редагувати

Примітки Редагувати

  1. . Архів оригіналу за 25 квітня 2017. Процитовано 5 грудня 2008. 
  2. Jackson (1975), p. 190
  3. Jackson, John David (1975). Classical Electrodynamics (вид. 2nd ed.). New York: Wiley. ISBN 0-471-43132-X.  p. 182 eqn. (5.57)
  4. Jackson (1975) p. 182 eqn. (5.56)
  5. ↑ "Relative Permeability", Hyperphysics. Архів оригіналу за 3 червня 2012. Процитовано 5 грудня 2008. 
  6. ↑ Clarke, R. Magnetic properties of materials, surrey.ac.uk. Архів оригіналу за 3 червня 2012. Процитовано 5 грудня 2008. 
  7. . Архів оригіналу за 15 квітня 2009. Процитовано 5 грудня 2008. 
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Magnitna proniknist harakteristika magnitnih vlastivostej materialu v yakomu magnitna indukciya linijno zalezhit vid napruzhenosti magnitnogo polya Najchastishe poznachayetsya greckoyu literoyu m displaystyle mu Termin zaproponuvav u veresni 1885 roku Oliver Gevisajd U sistemi SI magnitna proniknist ye rozmirnoyu velichinoyu V porozhnechi magnitna proniknist maye znachennya m 0 displaystyle mu 0 magnitna konstanta abo magnitna proniknist vilnogo prostoru i maye tochne viznachene 1 znachennya m 0 4 p 10 7 displaystyle mu 0 4 pi cdot 10 7 N A 2 Zmist 1 Poyasnennya 2 Vidnosna magnitna proniknist 3 Velichini proniknosti dlya deyakih materialiv 4 Div takozh 5 Posilannya 6 PrimitkiPoyasnennya RedaguvatiV elektromagnetizmi aksialne magnitne pole H vidobrazhaye situaciyu yak magnitne pole indukciya B vplivaye na organizaciyu vporyadkuvannya magnitnih dipoliv v konkretnomu danomu seredovishi vklyuchayuchi migraciyu dipoliv ta yih pereoriyentaciyu Yih vzayemozv yazok zdijsnyuyetsya cherez magnitnu proniknist B m H displaystyle mathbf B mu mathbf H nbsp de magnitna proniknist m displaystyle mu nbsp ye skalyar u vipadku izotropnogo seredovisha abo tenzor drugogo rangu dlya anizotropnogo linijnogo seredovisha V zagalnomu vipadku magnitna proniknist ne ye postijna Yiyi znachennya mozhe zminyuvatisya vid tochki do tochki v konkretnomu seredovishi Vona takozh mozhe zalezhati vid chastoti prikladenogo polya vologosti temperaturi a takozh inshih parametriv V feromagnetikah ta nelinijnij optici magnitna proniknist mozhe zalezhati vid napruzhenosti magnitnogo polya Magnitna proniknist yak funkciya chastoti mozhe prijmati i dijsni i kompleksni znachennya velichini V feromagnitnih materialah vidnoshennya mizh B ta H harakterizuyetsya i nelinijnim harakterom i gisterezisom B ne ye odnoznachna funkciya vid H 2 prote zalezhit takozh i vid istoriyi seredovisha materialu tobto vid tih magnitnih poliv yaki isnuvali v seredovishi v minulomu Aksialne magnitne pole H maye rozmirnist strum na odinicyu dovzhini i vimiryuyetsya v amper na metr A m Dobutok m H displaystyle mu mathbf H nbsp maye rozmirnist induktivnosti pomnozhenoyi na strum na odinicyu ploshi Prote induktivnist ye magnitnij potik na odinicyu strumu i tomu dobutok maye rozmirnist magnitnij potik na odinicyu ploshi Takim chinom magnitne pole B yake vimiryuyetsya u veberah volt sekunda na kvadratnij metr V s m abo teslah T B viznachaye silu Lorenca yaka diye na ruhomij zaryad q V sistemi SI sila Lorenca zapisuyetsya F q E v B displaystyle mathbf F q mathbf E mathbf v times mathbf B nbsp Rozmirnist zaryadu q v sistemi SI v kulonah K shvidkosti v v m s tak sho sila F vimiryuyetsya v nyutonah N q v B displaystyle q mathbf v times mathbf B nbsp K m s Vs m K m Dzh K Dzh m NH viznachayetsya gustinoyu magnitnogo dipolya v seredovishi Dipolnij magnitnij moment mozhna uyaviti sobi yak zamknene kilce strumu hocha take uyavlennya tilki priblizne v kvantovij mehanici magnitnij dipolnij moment viznachayetsya takozh spinom sho ne zvoditsya do mehanichnogo ruhu chastinok Dipolnij moment maye rozmirnist strumu pomnozhenogo na ploshu velichina amper na kvadratnij metr A m a velichina rivna strumu v kilci pomnozhenomu na ploshu kilcya 3 Napruzhenist magnitnogo polya zmenshuyetsya z viddalyu vid magnitnogo dipolya oberneno proporcijno kubu viddali 4 sho maye rozmirnist strumu na odinicyu dovzhini Vidnosna magnitna proniknist RedaguvatiV sistemi SI vvoditsya takozh vidnosna magnitna proniknist inkoli poznachayetsya simvolom m r displaystyle mu r nbsp ye vidnoshennya proniknosti pevnogo seredovisha do proniknosti vilnogo prostoru magnitnoyi konstanti m 0 displaystyle mu 0 nbsp m r m m 0 displaystyle mu r frac mu mu 0 nbsp V terminah vidnosnoyi magnitnoyi proniknosti magnitna sprijnyatlivist mozhna zapisati u viglyadi x m m r 1 displaystyle chi m mu r 1 nbsp de x m displaystyle chi m nbsp bezrozmirna velichina inodi jmenuyetsya ob yemometrichna abo pidkladochna sprijnyatnist shob vidrizniti yiyi vid x p displaystyle chi p nbsp magnitomasovoyi abo specifichnoyi sprijnyatnosti Todi x M displaystyle chi M nbsp bude molyarnoyu abo molyarnomasovoyu sprijnyatnistyu V sistemi SGS yaka ne vikoristovuye m 0 displaystyle mu 0 nbsp potrebi u indeksi r nemaye tomu vin chasto opuskayetsya Velichini proniknosti dlya deyakih materialiv RedaguvatiMagnitna sprijnyatnist ta proniknist dlya vibranih materialiv Seredovishe Sprijnyatnist x m displaystyle chi m nbsp Proniknist m displaystyle mu nbsp Vidnosna proniknist m r displaystyle mu r nbsp Magnitne poleMyu metal 20 000 5 25 000 10 6 N A2 19900 pri 0 002 TPermaloj 8000 5 10 000 10 6 N A2 7960 pri 0 002 TElektrichna stal 4000 5 5000 10 6 N A2 3980 pri 0 002 Tferit nikelo cinkovij 20 800 10 6 N A2 16 640ferit manganezo cinkovij gt 800 10 6 N A2 640Stal 700 5 875 10 6 N A2 696 pri 0 002 TNikel 100 5 125 10 6 N A2 99 5 pri 0 002 TPlatina 2 65 10 4 1 2569701 x10 6 N A2 1 0003Alyuminij 2 22 10 5 6 1 2566650 10 6 N A 2 1 00002Voden 8 10 9abo 2 2 10 9 6 1 2566371 10 6 N A 2 1Vakuum 0 1 2566371 10 6 N A 2 m0 1Sapfir 2 1 10 7 1 2566368 10 6 N A2 0 999994Mid 6 4 10 6abo 9 2 10 6 6 1 2566290 10 6 N A2 0 999994Voda 8 0 10 6 1 2566270 10 6 N A2 0 999992Magnitna proniknist ta namagnichuvannya mozhut vimiryuvati permeametrom horoshi magnitni materiali povinni mati visoku proniknist Magnitna proniknist zalezhit vid magnitnogo polya Tomu privedeni vishe dani ye nablizhenimi i dijsni tilki dlya privedenih znachen magnitnogo polya Bilshe togo voni virni tilki pri nulovij chastoti polya Na praktici proniknist v zagalnomu vipadku ye funkciya chastoti Pri vrahuvanni chastoti magnitna proniknist v zagalnomu vipadku staye kompleksnoyu velichinoyu Zminne magnitne pole opisuyetsya kompleksnoyu proniknistyu yaka vrahovuye takozh zsuv fazi mizh magnitnoyu indukciyeyu ta napruzhenistyu magnitnogo polya Magnitna stala m 0 displaystyle mu 0 nbsp maye tochne znachennya v sistemi SI oskilki chinne viznachennya ampera fiksuye yiyi velichinu do znachennya m 0 4 p 10 7 displaystyle mu 0 4 pi cdot 10 7 nbsp Gn m tochno Cya situaciya mozhe zminitisya yaksho odinicya sili strumu bude pereviznachena v 2014 roci Materiali z ultravisokoyu magnitnoyu proniknistyuMaterial z najvishoyu magnitnoyu proniknistyu metalosklyanij magnitnij splav 2714A Metglas Magnetic Alloy 2714A na bazi kobaltu 7 visokochastotna proniknist 1 000 000 Maksimalnu proniknist dlya postijnogo strumu µ maye vidpalena vid vodnyu chistim zalizom stupenyu N5 rechovina blizko 160 000 µ prote vona ye duzhe dorogim materialom Div takozh RedaguvatiMizhnarodna sistema odinic SI Feromagnetik Antiferomagnetik Diamagnetik Paramagnetik Elektromagnetiki Dielektrichna proniknistPosilannya RedaguvatiElectromagnetism Arhivovano 30 kvitnya 2010 u Wayback Machine glava z knigi v onlajni Vidnosna magnitna proniknist Arhivovano 3 chervnya 2012 u WebCite Magnitni vlastivosti materialiv Arhivovano 3 chervnya 2012 u WebCite Primitki Redaguvati NIST slovnik viznachen fundamentalnih fizichnih konstant Arhiv originalu za 25 kvitnya 2017 Procitovano 5 grudnya 2008 Jackson 1975 p 190 Jackson John David 1975 Classical Electrodynamics vid 2nd ed New York Wiley ISBN 0 471 43132 X p 182 eqn 5 57 Jackson 1975 p 182 eqn 5 56 a b v g d Relative Permeability Hyperphysics Arhiv originalu za 3 chervnya 2012 Procitovano 5 grudnya 2008 a b v Clarke R Magnetic properties of materials surrey ac uk Arhiv originalu za 3 chervnya 2012 Procitovano 5 grudnya 2008 Metglas Specifications Arhiv originalu za 15 kvitnya 2009 Procitovano 5 grudnya 2008 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Magnitna proniknist amp oldid 37736570