магнітна проникність

Загалом, співвідношення між магнітною індукцією і напруженістю магнітного поля через магнітну проникність вводиться як:

B → = μ H →, {\ displaystyle {\ vec {B}} = \ mu {\ vec {H}},}

і μ {\ displaystyle \ mu} в загальному випадку тут слід розуміти як тензор, що в компонентної записи має вигляд [2] :

B i = μ i j H j {\ displaystyle \ B_ {i} = \ mu _ {ij} H_ {j}}

Для ізотропних речовин співвідношення:

B → = μ H → {\ displaystyle {\ vec {B}} = \ mu {\ vec {H}}}

можна розуміти в сенсі множення вектора на скаляр (магнітна проникність зводиться в цьому випадку до скаляру).

В системі СГС магнітна проникність - безрозмірна величина , в Міжнародній системі одиниць (СІ) вводять як розмірну (абсолютну), так і безрозмірну (відносну) магнітні проникності:

μ r = μ μ 0 {\ displaystyle \ mu _ {r} = {\ frac {\ mu} {\ mu _ {0}}}} , Де μ r {\ displaystyle \ mu _ {r}} - відносна, а μ {\ displaystyle \ mu} - абсолютна проникність, μ 0 {\ displaystyle \ mu _ {0}} - магнітна постійна .

Нерідко позначення μ {\ displaystyle \ mu} використовується не для абсолютної, а саме для відносної магнітної проникності (при цьому μ {\ displaystyle \ mu} співпадає з таким в СГС ).

Розмірність абсолютної магнітної проникності в СІ така ж, як розмірність магнітної постійної, тобто Гн / м або Н / А 2.

Відносна магнітна проникність в СІ пов'язана з магнітною сприйнятливістю χ співвідношенням:

μ r = 1 + χ, {\ displaystyle \ mu _ {r} = 1 + \ chi,}

а в гаусом системі магнітна проникність пов'язана з магнітною сприйнятливістю χ співвідношенням:

μ = 1 + 4 π χ. {\ Displaystyle \ mu = 1 + 4 \ pi \ chi.}

Взагалі кажучи, магнітна проникність залежить як від властивостей речовини, так і від величини і напрямки магнітного поля для анізотропних речовин (і, крім того, від температури, тиску і т. д.).

Також вона залежить від швидкості зміни поля з часом, зокрема, для синусоидального зміни поля - залежить від частоти цього коливання (в цьому випадку для опису намагнічування вводять комплексну магнітну проникність, щоб описати вплив речовини на зсув фази B щодо H). При досить низьких частотах - невеликий швидкості зміни поля, її можна зазвичай вважати в цьому сенсі незалежною від частоти.

• Магнітна проникність сильно залежить від величини поля для нелінійних по магнітної сприйнятливості середовищ (типовий приклад - ферромагнетики , Для яких характерний магнітний гистерезис ). Для таких середовищ магнітна проникність, як незалежне від поля число, може вказуватися наближено, в лінійному наближенні.
• Для парамагнетиків і діамагнетиків лінійне наближення досить добре виконується для широкого діапазону зміни величини поля.

Переважна більшість речовин відносяться або до класу діамагнетіков (Μ ⪅ 1 {\ displaystyle \ mu \ lessapprox 1} ), Або до класу парамагнетиков (Μ ⪆ 1 {\ displaystyle \ mu \ gtrapprox 1} ). Але існує ряд речовин - ( ферромагнетики ), Наприклад залізо , Мають більш вираженими магнітними властивостями.

Для феромагнетиків, внаслідок гистерезиса , Поняття магнітної проникності, строго кажучи, не застосовується. Однак, в певному діапазоні зміни намагнічує поле (в тих випадках, коли можна було знехтувати залишкової намагніченістю , Але до насичення) можна, в кращому або гіршому наближенні, все ж уявити цю залежність як лінійну (а для магнитомягких матеріалів обмеження знизу може бути і не дуже практично істотно), і в цьому сенсі величина магнітної проникності буває виміряна і для них.

магнітна проникність надпровідників дорівнює нулю, так як матеріал виштовхує магнітне поле при переході в надпровідний стан, іноді кажуть, що надпровідники - ідеальні Діамагнетик.

Абсолютна магнітна проникність повітря приблизно дорівнює магнітної проникності вакууму і в технічних розрахунках приймається рівною [3] магнітної постійної = 4 π × 10 - 7 {\ displaystyle 4 \ pi \ \ times \ 10 ^ {- 7}} Гн / м