Содержание
Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость.
|
Магнитная проницаемость |
|
|
Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в одной среде больше или меньше индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью µ.. |
|
|
Вещество, создающее собственное магнитное поле, называетсянамагниченным. Намагниченность возникает при помещении вещества во внешнее магнитное поле. Гипотеза Ампера: магнитные свойства тела определяются микроскопическими электрическими токами (орбитальное движение электронов в атомах, наличие у электрона собственного магнитного момента, имеющего квантовую природу) внутри вещества. Если направления этих токов неупорядочены, порождаемые ими магнитные поля компенсируют друг друга, т.е. тело не намагничено. Во внешнем магнитном поле происходит упорядочение этих токов, вследствие чего в веществе и возникает «собственное» магнитное поле (намагниченность). |
|
|
Магнитные свойства вещества
|
|
|
Для пара- и диамагнетиков намагниченность I прямо пропорциональна индукции B0 магнитного поля в вакууме. |
|
|
3. Ферромагнетики— µ >>1. µстали = 8.103 (железо, никель, кобальт и их сплавы). Сплав железа с никелем: µ =2,5.105. Свойства ферромагнетиков
|
|
|
Для характеристики явления намагничивания вещества вводится величина Iназываемая намагниченностью вещества. Намагниченность в СИ определяется формулой Для ферромагнитных тел намагниченность Iявляется сложной нелинейной функцией B0. Зависимость I от величины Во/µ0 называется кривой намагниченности (рис.2). Кривая указывает на явление магнитного насыщения: начиная с некоторого значения Во/µ0= В0н/µ0, намагниченность практически остается постоянной, равной Iн(намагниченность насыщения). |
|
|
Магнитным гистерезисом (От греческого «hysteresis» — отставание следствия от его причины) ферромагнетика называется отставание изменения величины намагниченности ферромагнитного вещества от изменения внешнего магнитного поля, в котором находится вещество. Важнейшей причиной магнитного гистерезиса является характерная для ферромагнетика зависимость его магнитных характеристик (µ, I) не только от состояния вещества в данный момент, но и от значений величин µ и I в предыдущие моменты времени. Петлей гистерезиса называется кривая зависимости изменения величины намагниченности ферромагнитного тела, помещенного во внешнее магнитное поле, от изменения индукции этого поля от + Во/µ0 до — Во/µ0 и обратно. Значение + Во/µ0 соответствует намагниченности насыщения Iн. Для того чтобы полностью размагнитить ферромагнитное тело, необходимо изменить направление внешнего поля. При некотором значении магнитной индукции — В0к , которой соответствует величина В0к/µ0, называемая коэрцитивной(задерживающей) силoй, намагниченность I тела станет равной нулю. |
|
|
Коэрцитивная сила и форма петли гистерезиса характеризуют свойство ферромагнетика сохранять остаточное намагничивание и определяют использование ферромагнетиков для различных целей. Ферромагнетики с широкой петлей гистерезиса называются жесткими магнитными материалами (углеродистые, вольфрамовые, хромовые, алюминиево-никелевые и другие стали). |
|
|
При температурах меньших точки Кюри любое ферромагнитное тело состоит из доменов — малых областей с линейными размерами порядка 10-2 -10-3 см, внутри которых существует наибольшая величина намагниченности, равная намагниченности насыщения. Применение ферромагнетиков в технике. Роторы генераторов и электродвигателей; сердечники трансформаторов, электромагнитных реле; в электронно-вычислительных машинах (ЭВМ), телефонах, магнитофонах, на магнитных лентах. |
|
Таким образом, существует зависимость магнитных свойств от предшествующей намагниченности вещества.
Они обладают большой коэрцитивной силой и используются для создания постоянных магнитов различной формы (полосовых,подковообразных, магнитных стрелок). К мягким магнитным материалам,обладающим малой коэрцитивной силой и узкой петлей гистерезиса, относятся железо, сплавы железа с никелем. Эти материалы используются для изготовления сердечников трансформаторов, генераторов и других устройств, по условиям работы которых происходит перемагничивание в переменных магнитных петлях. Перемагничивание ферромагнетика связано с поворотом областей самопроизвольного намагничивания. Работа, необходимая для этого, совершается за счет энергии внешнего магнитного поля. Количество теплоты, выделяющейся при перемагничивании, пропорционально площади петли гистерезиса.
Домены называются иначе областями самопроизвольной намагниченности. В отсутствие внешнего магнитного поля векторы магнитных моментов отдельных доменов ориентированы внутри ферромагнетика совершенно беспорядочно, так что суммарный магнитный момент всего тела равен нулю (рис.). Под влиянием внешнего магнитного поля в ферромагнетиках происходит поворот вдоль поля магнитных моментов не отдельных атомов или молекул, как в парамагнетиках, а целых областей самопроизвольной намагниченности — доменов. При увеличении внешнего поля размеры доменов, намагниченных вдоль внешнего поля, растут за счет уменьшения размеров доменов с другими (не совпадающими с направлением внешнего поля) ориентациями. При достаточно сильном внешнем магнитном поле все ферромагнитное тело оказывается намагниченным. Величина намагниченности достигает максимального значения — наступает магнитное насыщение. В отсутствие внешнего поля часть магнитных моментов доменов остается ориентированной, и этим объясняется существование остаточной намагниченности и возможность создания постоянных магнитов.
Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества
При проведении опыта с соленоидом, соединенным с баллистическим гальванометром, во время включения тока в нем можно определить значение магнитного потока Φ, который будет пропорционален отбросу стрелки гальванометра. Если делать его дважды с одинаково установленным током I в гальванометре, то в первом опыте соленоид будет без сердечника, а во втором его введут перед включением тока.
Проведение второго опыта дает понять, что наличие магнитного потока значительно больше, чем в первом. Если повторить процесс, но с задействованием сердечника разной толщины, то получаем максимальный поток при полном заполнении соленоида железом, то есть при плотно навитой обмотке на сердечнике.
Имеем, что:
где Φ является магнитным потоком в катушке с сердечником, Φ0 — магнитным потоком без сердечника.
Увеличение магнитного потока при введении сердечника в соленоид обусловлено появлением магнитного потока, создаваемого совокупностью ориентированных амперовых молекулярных токов, и присоединение его к уже имеющемуся магнитному потоку от тока обмотки соленоида. Происходит ориентировка молекулярных токов под влиянием магнитного поля, их суммарный момент больше не равняется нулю, потому как происходит возникновение дополнительного магнитного поля.
Магнитная проницаемость. Измерения
Определение 1
Величина μ характеризует магнитные свойства среды и называется магнитной проницаемостью (относительной магнитной проницаемостью).
Она является безразмерной характеристикой вещества. Если происходит увеличение потока Φ в μ раз, это говорит о том, что магнитная индукция B→ в сердечнике во столько же раз больше, чем в вакууме при том же токе в соленоиде.
Запись примет вид:
B→=μB0→, где B0→ означает магнитную индукцию поля в вакууме.
Вместе с магнитной индукцией, являющейся основной силовой характеристикой поля, применяют вспомогательную векторную величину – напряженность магнитного поля H→, которая связана с B→ при помощи соотношения:
B→=μH→.
Если формула B→=μH→ применится в опыте с сердечником, тогда при его отсутствии:
B0→=μ0H0→.
Значение μ=1. Если сердечник имеется, то
B→=μμ0H→.
Равенство B→=μB0→ выполняется, поэтому
μμ0H→=μм0H0→→H→=H0→.
Отсюда следует, что напряженность магнитного поля не зависит от характера однородного вещества, которым было заполнено пространство. Большинство веществ имеет магнитную проницаемость, равную 1. Исключениями считаются ферромагнетики.
Магнитная восприимчивость вещества
Обычно связь вектора намагниченности J→ и вектора напряженности в каждой точке магнетика обозначается:
J→=χH→.
Определение 2
χ является магнитной восприимчивостью.
Величина безразмерная. Если вещество неферромагтиное и обладает небольшим полем, то χ не зависит от напряженности, является скалярной величиной.
Анизотропные среды предполагают χ в качестве тензора, направления J→ и H→ не совпадают.
Связь между магнитной восприимчивостью и магнитной проницаемостью
Из определения вектора напряженности магнитного поля:
H→=B→μ0-J→.
При подстановке выражения J→=χH→ в H→=B→μ0-J→ получаем:
H→=B→μ0-H→.
Напряженность приобретает вид:
H→=B→μ01+χ→B→=μ0(1+χ)H→.
При сравнении B→=μμ0H→ и H→=B→μ01+χ→B→=μ0(1+χ)H→:
μ=1+χ.
Магнитная восприимчивость может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Из μ=1+χ имеем, что μ может быть больше или меньше 1.
Пример 1
Произвести вычисление намагниченности в центре кругового витка с радиусом R=0,1 м и током I=2 А при погружении в жидкий кислород. Значение магнитной восприимчивости жидкого кислорода χ=3,4·10-3.
Решение
Следует применить выражение, которое показывает связь напряженности магнитного поля и намагниченности, то есть:
J→=χH→.
Далее произведем поиск поля в центре витка с током, так как необходимо вычислить намагниченность в этой точке.
Рисунок 1
На проводнике с током необходимо выбрать элементарный участок, показанный на рисунке 1, как основу для решения задания. Применим формулу напряженности элемента витка с током.
Тогда:
dH=14πIdlsin υr2.
Где r→ – является радиус-вектором, проведенным из элемента тока в рассматриваемую точку,
dl→ – элемент проводника с током, υ – угол между dl→ и r→.
Опираясь на рисунок 1, υ=90°, следует упрощение J→=χH→. Так как расстояние от центра окружности элемента проводника с током постоянно и равняется радиусу витка R, получаем:
dH=14πIdlR2.
Направление результирующего вектора напряженности магнитного поля совпадает с осью Х. Его находят как сумму отдельных векторов dH→, потому что все элементы тока создают в центре витка магнитные поля, которые направлены вдоль нормали витка. Используя принцип суперпозиции, полная напряженность магнитного поля находится при переходе к интегралу вида:
H=∮dH.
Произведем подстановку dH=14πIdlR2 в H=∮dH:
H=14πIR2∮dl=14πIR22πR=12IR.
Для нахождения намагниченности, следует подставить значение напряженности из H=14πIR2∮dl=14πIR22πR=12IR в J→=χH→. тогда:
J=χ2IR.
Вычисляем с числовыми выражениями:
J=3,4·10-32·20,1=3,4·10-2 Ам.
Ответ: J=3,4·10-2 Ам.
Пример 2
Произвести вычисление доли суммарного магнитного поля в вольфрамовом стержне, находящегося во внешнем однородном магнитном поле, которую определяют молекулярные токи. Значение магнитной проницаемости вольфрама равняется μ=1,0176.
Решение
Нахождение индукции магнитного поля B’, приходящейся на долю молекулярных токов, представляется:
B’=μ0J, где J – является намагниченностью. Ее связь с напряженностью выражается через соотношение:
J=χH.
Магнитная восприимчивость находится из
χ=μ-1.
Магнитное поле молекулярных токов будет равно:
B’=μ0(μ-1)H.
По формуле находим полное поле в стержне:
B=μμ0H.
Задействовав выражения B’=μ0(μ-1)H, B=μμ0H, найдем соотношение:
B’B=μ0(μ-1)Hμμ0H=μ-1μ.
Подставим числовые выражения:
B’B=1,0176-11,0176=0,0173.
Ответ: B’B=0,0173.
Магнитная проницаемость | Определение и факты
- Похожие темы:
-
магнетизм
проницаемость
См. все связанное содержимое →
магнитная проницаемость , относительное увеличение или уменьшение результирующего магнитного поля внутри материала по сравнению с намагничивающим полем, в котором находится данный материал; или свойство материала, равное плотности магнитного потока B , установленной внутри материала намагничивающим полем, деленной на напряженность магнитного поля H намагничивающего поля. Таким образом, магнитная проницаемость μ (греч. mu) определяется как μ = B / H. Плотность магнитного потока B является мерой фактического магнитного поля внутри материала, рассматриваемого как концентрация силовых линий магнитного поля.
, или поток, на единицу площади поперечного сечения. Напряженность магнитного поля H является мерой намагничивающего поля, создаваемого протеканием электрического тока в катушке с проводом.
В пустом или свободном пространстве плотность магнитного потока такая же, как и намагничивающее поле, потому что нет вещества, изменяющего поле. В единицах сантиметр–грамм–секунда (cgs) проницаемость B / H пространства безразмерны и имеют значение 1. В единицах метр-килограмм-секунда (мкс) и СИ B и H имеют разные размеры, а проницаемость свободного пространства (обозначается символом μ 0 ) был определен как равный 4 π × 10 — 7 вебера на ампер-метр, так что mks единица электрического тока может быть такой же, как практическая единица, ампер. С новым определением ампера в 2019 году μ 0 больше не равно 4 π × 10 — 7 веберов на амперметр и должно быть определено экспериментально.
(Однако [ µ 0 /4 π × 10 — 7 ] равно 1,00000000055, что все еще очень близко к своему прежнему значению.) В этих системах проницаемость Б / х , называется абсолютной проницаемостью мк среды. Относительная проницаемость мк р 9Затем 0042 определяется как безразмерное отношение μ / μ 0 . Таким образом, относительная проницаемость свободного пространства или вакуума равна 1.
Материалы можно классифицировать с точки зрения магнитного поля на основе их проницаемости. Диамагнетик имеет постоянную относительную магнитную проницаемость чуть меньше 1. Когда диамагнетик, например висмут, помещают в магнитное поле, внешнее поле частично вытесняется, а плотность магнитного потока внутри него немного уменьшается. Парамагнетик имеет постоянную относительную магнитную проницаемость чуть больше 1. Когда парамагнетик, например платина, помещается в магнитное поле, он слегка намагничивается в направлении внешнего поля.
Ферромагнитный материал, такой как железо, не имеет постоянной относительной магнитной проницаемости. По мере увеличения намагничивающего поля относительная магнитная проницаемость увеличивается, достигает максимума, а затем уменьшается. Очищенное железо и многие магнитные сплавы имеют максимальную относительную магнитную проницаемость 100 000 и более.
Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и дополнена Эриком Грегерсеном.
Магнитная проницаемость [Encyclopedia Magnetica]
Содержание
-
Магнитная проницаемость
-
Практическое значение проницаемости
-
Индуктивность
-
Вычислитель эффективной магнитной проницаемости от воздушного зазора
-
-
Типы проницаемости
-
Относительная и абсолютная проницаемость
-
-
Вычислитель относительной и абсолютной проницаемости
-
См.
также -
Каталожные номера
-
также | Стэн Зурек, Магнитная проницаемость, Encyclopedia Magnetica, E-Magnetica.pl |
Магнитная проницаемость , мк (также пишется как мю ) — свойство данного материала или среды, количественно определяющее его магнитную реакцию плотности потока B при воздействии напряженности магнитного поля H . Магнитная проницаемость пропорциональна отношению B и H изменения: μ = ΔB/ΔH . Можно определить несколько различных видов проницаемости в зависимости от характера изменений в B и H .
Проницаемость $μ$ магнитных материалов (ферромагнетиков $μ_{ferro}$) значительно выше, чем у немагнитных материалов (вакуум $μ_0 = μ_{vac}$, диамагнетики $μ_{dia }$, парамагнетики $µ_{para}$, сверхпроводники $µ_{sup}$)
Проницаемость свободного пространства (или вакуума) — универсальная физическая константа, определяемая в международной системе единиц (СИ), обозначаемая как $μ_0$, и ее значение определяется как 9{-6}$ H/м .
Определение относительной магнитной проницаемости, широко используемое в технике, связано с магнитной восприимчивостью, которая более полезна в теоретической физике и химии, и соотношение таково, что:
| 013 х том | |
|---|---|
| $$μ_r = χ_\text{vol} + 1$$ | (безразмерно) |
| где: $χ_\text{vol}$ — объемная магнитная восприимчивость (безразмерная) | |
Название «проницаемость» было предложено в 1885 году Оливье Хевисайдом.
| → → → Полезная страница? Поддержите нас! → → → |
PayPal | ← ← ← Помогите нам с всего за $0,10 в месяц? Давай… ← ← ← |
Проницаемость ферромагнитных материалов является нелинейной функцией приложенного возбуждения и уменьшается при приближении к насыщению
С практической точки зрения магнитная проницаемость является одним из основных параметров, который позволяет разделить все материалы на «магнитные» (проницаемость намного больше, чем у вакуума $μ >> μ_0$) и «немагнитные» (проницаемость аналогична проницаемости вакуума $μ \приблизительно μ_0$). На самом деле все материалы являются магнитными, потому что они всегда проявляют некоторую магнитную реакцию на магнитное возбуждение, так что:
| B и H отношения, используемые в технике | |
|---|---|
| $$B = μ · H $$ | ( T ) |
| где: B — плотность магнитного потока ( Тл ), мк — абсолютная магнитная проницаемость ( Гн/м ), H 9015 9 — напряженность магнитного поля ( А/м ) | |
Ферромагнетики и ферримагнетики имеют значительно большую магнитную проницаемость, чем вакуум, и используются для изготовления магнитопроводов в магнитных цепях.
Однако при достаточно высоком возбуждении все магнитные материалы проявляют магнитное насыщение, выше которого магнитная проницаемость снижается до вакуумной, поэтому ее относительное значение уменьшается до 1 (а не до нуля).
Высокая проницаемость важна как добротность только для магнитомягких материалов, а проницаемость обратно пропорциональна коэрцитивной силе. Полужесткие и магнитотвердые материалы обладают большой коэрцитивной силой, поэтому проницаемость может быть намного ниже, например μ r = 1,05, но для этих материалов гораздо более важными параметрами являются коэрцитивная сила и способность запасать энергию.
Сверхпроводники имеют кажущуюся нулевую проницаемость, потому что они вытесняют магнитное поле изнутри поверхностными токами.
Обзор свойств магнитомягких материалов: насыщение, магнитная проницаемость, частотный диапазон, стоимость материала
Индуктивность
Семейство петель B-H из типичной текстурированной электротехнической стали
Индуктивность связана с проницаемостью среды.
Следующее соотношение справедливо для простой геометрии, такой как тороид, с замкнутой магнитной цепью (без воздушного зазора) и с проводом, плотно намотанным на магнитный сердечник:
| Индуктивность л |
|---|
Это уравнение справедливо и для немагнитных материалов, например для индуктора с воздушным сердечником (при условии, что намагниченная среда однородна, т. е. полностью окружает обмотку).
Воздушный зазор в магнитопроводе
Однако если магнитопровод имеет воздушный зазор или состоит из нескольких материалов с разной проницаемостью, то эффект размагничивания возникает из-за анизотропии формы и эффективная магнитная проницаемость такого сердечника с зазором может быть значительно ниже, чем проницаемость материала.
Для магнитного сердечника, изготовленного из материала с высокой проницаемостью, с одним небольшим воздушным зазором, длину магнитного пути можно принять равной длине зазора, а проницаемость вакуума можно использовать в приведенном выше уравнении для оценки значение индуктивности (см. также: Расчет индуктивности с сердечником с зазором).
Значение измеренной проницаемости зависит от наклона отношения B / H . Для магнитно-замкнутого сердечника при возбуждении слабым сигналом положение рабочей точки на петле гистерезиса будет сильно зависеть от магнитной предыстории материала. Если было предварительное насыщение, то материал останется в точке остаточной намагниченности B r с гораздо меньшей обратимой проницаемостью по сравнению с более низкими значениями смещения (см. иллюстрацию с семейством B — H кривые и наклоны, указывающие проницаемость в локальных точках для B =0).
Поэтому индуктивность обмотки, намотанной на магнитозамкнутый сердечник, может изменяться в широких пределах.
Воздушный зазор снижает эффективную проницаемость
Даже очень маленький воздушный зазор может существенно повлиять на эффективную магнитную проницаемость и, следовательно, на индуктивность
Эффективная проницаемость значительно снижается, если в сердечнике имеется воздушный зазор. Это линеаризует контур B — H , и, таким образом, наклон во всех точках ниже насыщения становится одинаковым. Катушки индуктивности с воздушным зазором могут выдерживать гораздо лучшие допуски, но обычно их значения варьируются с гораздо большим запасом, чем в случае обычных конденсаторов или резисторов.
Например, для некоторых катушек индуктивности можно указать допустимые пределы ±50%, , тогда как для конденсаторов типична спецификация ±10%.
Калькулятор эффективной магнитной проницаемости от воздушного зазора
| Этот раздел представляет собой интерактивный калькулятор. |
|---|
Для магнитопровода с однородным поперечным сечением значение эффективной проницаемости μ eff можно рассчитать, если известны длины и магнитные проницаемости обеих частей.
|
$$ \mu_{eff} = \frac{\mu_{core}}{ {\frac{l_{gap}}}{l_{core}} ⋅ \mu_{core} + 1 } } $$ |
(безразмерный) |
Примечание: Уравнение справедливо только для простой магнитной цепи с равными площадями поперечного сечения сердечника и зазора для относительной магнитной проницаемости, если l сердечник » l зазор , и если µ сердечник » 1.
Типы магнитной проницаемости
| См. также основную статью: Типы магнитной проницаемости . |
Иллюстрация нескольких типов проницаемости, рассчитанная как отношение (наклон) изменения B к изменению H : μ 90 041 a или μ ампл — амплитуда, мк max — максимальная, мк i — начальная, мк Δ — инкрементная, мк rev 90 014 — реверсивный
В общем, магнитная проницаемость определяется как отношение некоторого изменения B к некоторому изменению H , а именно: μ = ΔB/ΔH .
Однако соответствующие значения ΔB и ΔH могут быть определены различными способами, в разных точках или положениях контура B — H , и, следовательно, может быть несколько «типов» проницаемости, как показано на рисунке. и как указано в конце этой статьи.
Например, относительная амплитудная проницаемость µ ампл или просто µ r вычисляется из использования максимальных значений при данном уровне возбуждения как B пик / H пик .
Максимальная проницаемость μ max — это просто точка, в которой амплитудная проницаемость максимальна, а именно там, где наклон прямой линии является самым крутым, проведенным между началом осей и B пик / H пик .
При более высоких частотах возбуждения петля B — H становится закругленной, а поскольку вектор B отстает от H на некоторый угол из-за потерь, их пики уже не совпадают. Это делает расчет амплитудной проницаемости плохо обусловленным и менее полезным на очень высоких частотах (например, когда потери на вихревые токи намного больше, чем потери на гистерезис).
Амплитудная проницаемость является отношением B пик / H пик , но на высоких частотах B — H шлейф скругляется и соотношение становится плохим -определенный; вместо этого можно использовать комплексную проницаемость
Поэтому на высоких частотах принято использовать комплексную магнитную проницаемость, действительная часть которой мк’ (отмечена штрихом) представляет собой индуктивную составляющую без потерь, а мнимая часть μ“ (отмечено «двойным штрихом») представляет поведение с потерями.
Это связано с тем, что если B полностью совпадают по фазе с H (нулевой фазовый сдвиг), то материал не имеет потерь и присутствует только действительная составляющая комплексной проницаемости.
Инкрементальная проницаемость μ Δ измеряется с возбуждением, состоящим из смещения постоянного тока и малой амплитуды переменного тока. В таких условиях в основной 9 прослеживается второстепенная петля.0158 B — H петля, а пошаговые изменения в B и H используются для расчета проницаемости.
Обратимую проницаемость измеряют так же, как и инкрементное значение, но с минимально возможной амплитудой возбуждения переменного тока ( H → 0).
Название обратимый подразумевает, что процесс протекает без потерь, как и в случае с начальной проницаемостью.
Измеренные значения относительной амплитудной проницаемости μ r для обычной обычной текстурированной электротехнической стали
9018 3
Начальная проницаемость связана с наклоном кривой, когда материал сначала размагничивается (посредством размагничивания или отжига), а затем возбуждается с очень малой амплитудой, настолько малой, насколько возможно измерить, например, при H пик = 0,4 А/м .
При очень малой амплитуде возбуждения переменным током доменные стенки не меняют своего положения, а остаются закрепленными и изгибаются (чтобы не было скачков Баркгаузена). Следовательно, потери на гистерезис отсутствуют, а только очень малые (даже незначительные) потери, связанные с локальными вихревыми токами.
При достаточно малой частоте возбуждения, около частот мощности, начальная магнитная проницаемость становится постоянной и не зависит от частоты.
Относительная и абсолютная проницаемость
Абсолютная проницаемость выражается в генри на метр (Гн/м), а относительная проницаемость безразмерна и относится к проницаемости вакуума.
Значение абсолютной проницаемости μ выражает прямое отношение B ( T ) к H ( А/м ), и поэтому результирующая единица СИ равна ( H / м ).
| Абсолютная проницаемость мк | |
|---|---|
| $$ μ = \frac{B}{H} $$ | ( T ) / ( А/м ) ≡ ( Гн/м ) |
Величина относительной проницаемости μ r выражает отношение абсолютной проницаемости μ данного материала к абсолютной проницаемости вакуума μ 0 .
Оба значения имеют одинаковые единицы измерения, чтобы результат был безразмерным.
| Относительная проницаемость мк r | |
|---|---|
| $$ µ_r = \frac{µ}{µ_0} = \frac{B}{µ_0·H} $$ | ( H/m ) / ( H/m ) ≡ (безразмерно) ( T ) / ( ( ( H/m )·( A/m ) ) ≡ (безразмерно) |
Для большинства материалов значения абсолютной проницаемости довольно низкие и, следовательно, не очень интуитивно понятны в использовании. Например, проницаемость вакуума µ 0 = 1,26·10 -6 ( Гн/м ), а абсолютная магнитная проницаемость µ текстурированной электротехнической стали может быть равна 5,03·10 -2 ( Н/м ) .
Относительные значения позволяют получить удобную для понимания добротность. Говоря простым языком, относительная магнитная проницаемость выражает, насколько данный материал «лучше» вакуума в «концентрации» магнитного поля. Следуя приведенному выше примеру, относительная проницаемость текстурированной электротехнической стали может быть выражена как μ r = 40 000, что дает гораздо более наглядную информацию о его магнитных свойствах (в данном случае: в 40 тысяч раз «лучше», чем вакуум или другие немагнитные материалы).
В системе единиц СГС нет абсолютной проницаемости, есть только относительная.
Калькулятор относительной и абсолютной проницаемости
| Раздел представляет собой интерактивный калькулятор. |
|---|
Этот калькулятор проницаемости основан на следующих уравнениях (в единицах СИ):
| Относительное | Абсолютное | |||
|---|---|---|---|---|
| $$ µ_r = \frac{ΔB}{µ_0·ΔH} $$ | (безразмерная) | $$ µ = \frac{ΔB}{ΔH} $$ | ( 9 0199 ч/м ) | |
См.
также
-
Типы магнитной проницаемости
Каталожные номера
1) ,
1) Дэвид Джайлс, Введение в магнетизм и магнитные материалы, третье издание, CRC Press, 2015, ISBN 9781482238884, с. 11
2) ,
2) Б.Д. Каллити, К.Д. Грэм, Введение в магнитные материалы, 2-е издание, Wiley, IEEE Press, 2009, ISBN 9780471477419
3) Единица электрического тока (ампер), СИ Брошюра: Международная система единиц (СИ) [8-е издание, 2006 г.; обновлено в 2014 г., {по состоянию на 27 июня 2016 г.}
4) Славомир Туманский, Справочник по магнитным измерениям, CRC Press / Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 2011, ISBN 9780367864958
5) 9018 7 WE-CMBNC Синфазный сетевой дроссель, 7448031501, Wurth Elektronik, спецификация ред. 1.2, 2014 г., {27.11.2021}
6) ,
6) ,
6) TDK, Ферриты и аксессуары, Общие сведения.
Добавить комментарий