Βασική γνώση
ID 20
Μαγνητικός όρος Magnetic permeability - Μαγνητική διαπερατότητα
Εικόνα
Βίντεο Μαγνητική διαπερατότητα | Ανακαλύψεις και έργα | Φυσική | Khan Academy
Κείμενο

Η μαγνητική διαπερατότητα, εκφράζει τη σχετική αύξηση ή μείωση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται μέσα σε ένα υλικό, σε σύγκριση με το πεδίο μαγνήτισης στο οποίο βρίσκεται το δεδομένο υλικό. ή την ιδιότητα ενός υλικού που είναι ίση με την πυκνότητα μαγνητικής ροής Β που καθορίζεται μέσα στο υλικό με ένα πεδίο μαγνήτισης διαιρούμενο με την ισχύ μαγνητικού πεδίου Η του μαγνητιζόμενου πεδίου. Η μαγνητική διαπερατότητα μ (ελληνικά mu) ορίζεται ως μ = B/H. Η πυκνότητα μαγνητικής ροής Β είναι ένα μέτρο του πραγματικού μαγνητικού πεδίου εντός ενός υλικού που θεωρείται ως συγκέντρωση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου ή της ροής, ανά μονάδα εμβαδού διατομής. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου H είναι ένα μέτρο του πεδίου μαγνήτισης που παράγεται από τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα πηνίο σύρματος.

Σε κενό ή ελεύθερο χώρο, η πυκνότητα της μαγνητικής ροής είναι η ίδια με το πεδίο μαγνήτισης, διότι δεν υπάρχει ύλη για την τροποποίηση του πεδίου. Σε μονάδες εκατοστού -γραμμαρίου -δευτερολέπτου (cgs), η διαπερατότητα Β/Η του χώρου είναι χωρίς διαστάσεις και έχει τιμή 1. Σε μονάδες μέτρου -κιλού -δευτερολέπτου (mks) και SI, οι Β και Η έχουν διαφορετικές διαστάσεις και η διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου (συμβολίζεται μ0) ορίστηκε ως ίση με 4π × 10-7 weber ανά αμπέρ -μέτρο, έτσι ώστε η μονάδα mks ηλεκτρικού ρεύματος να είναι η ίδια με την πρακτική μονάδα, το ampere. Με τον επαναπροσδιορισμό του ampere το 2019, το μ0 δεν είναι πλέον ίσο με 4π × 10-7 weber ανά αμπέρ -μέτρο και πρέπει να προσδιοριστεί πειραματικά. (Ωστόσο, [μ0 /4π × 10-7] είναι 1.00000000055, ακόμη πολύ κοντά στην προηγούμενη τιμή του). Σε αυτά τα συστήματα η διαπερατότητα, Β/Η, ονομάζεται απόλυτη διαπερατότητα μ του μέσου. Η σχετική διαπερατότητα μr ορίζεται στη συνέχεια ως ο λόγος μ/μ0, ο οποίος είναι χωρίς διαστάσεις. Έτσι, η σχετική διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου ή του κενού είναι 1.

Τα υλικά μπορούν να ταξινομηθούν μαγνητικά με βάση τη διαπερατότητά τους. Ένα διαμαγνητικό υλικό έχει σταθερή σχετική διαπερατότητα ελαφρώς μικρότερη από 1. Όταν ένα διαμαγνητικό υλικό, όπως το βισμούθιο, τοποθετηθεί σε μαγνητικό πεδίο, το εξωτερικό πεδίο αποβάλλεται εν μέρει και η πυκνότητα μαγνητικής ροής μέσα του ελαττώνεται ελαφρώς. Ένα παραμαγνητικό υλικό έχει σταθερή σχετική διαπερατότητα λίγο περισσότερο από 1. Όταν ένα παραμαγνητικό υλικό, όπως η πλατίνα, τοποθετηθεί σε μαγνητικό πεδίο, μαγνητίζεται ελαφρώς προς την κατεύθυνση του εξωτερικού πεδίου. Ένα σιδηρομαγνητικό υλικό, όπως ο σίδηρος, δεν έχει σταθερή σχετική διαπερατότητα. Καθώς το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται, η σχετική διαπερατότητα αυξάνεται, φτάνει στο μέγιστο και στη συνέχεια μειώνεται. Ο καθαρός σίδηρος και πολλά μαγνητικά κράματα έχουν μέγιστη σχετική διαπερατότητα 100.000 ή και παρπάνω.

Εικόνα
Πηγή βίντεο https://www.youtube.com/watch?v=WxgNAsiOXY4
Πηγή κειμένου https://www.britannica.com/science/magnetic-permeability#ref1282510