Kas yra magnetinis pralaidumas (mu)

Iš ilgametės techninės praktikos žinome, kad ritės induktyvumas labai priklauso nuo aplinkos, kurioje yra ritė, savybių. Jei prie žinomo L0 induktyvumo varinės vielos ritės pridedama feromagnetinė šerdis, tai esant kitomis ankstesnėmis aplinkybėmis savaiminės indukcijos srovės (papildomos uždarymo ir atsidarymo srovės) šioje ritėje padidės daug kartų, eksperimentas patvirtins, ką reikš. kelis kartus padidėja induktyvumaskuri dabar bus lygi L.

Eksperimentinis stebėjimas

Tarkime, kad terpė, medžiaga, užpildanti erdvę aprašytoje ritėje ir aplink ją, yra vienalytė ir susidaro jos laidininku tekančios srovės, magnetinis laukas esantis tik šioje konkrečioje vietovėje, neperžengdamas jos ribų.

Jei ritė turi toroidinę formą, uždaro žiedo formą, tada ši terpė kartu su lauku bus sutelkta tik ritės tūryje, nes už toroido ribų magnetinio lauko praktiškai nėra.Ši padėtis galioja ir ilgai ritei – solenoidui, kuriame visos magnetinės linijos taip pat sutelktos viduje – išilgai ašies.

Pavyzdžiui, tarkime, kad kurios nors grandinės ar begyslės ritės induktyvumas vakuume yra lygus L0. Tada tos pačios ritės, bet jau vienalytėje medžiagoje, užpildančioje erdvę, kurioje yra nurodytos ritės magnetinio lauko linijos, induktyvumas bus L. Tokiu atveju paaiškėja, kad santykis L / L0 yra ne kas kita kaip santykinis nurodytos medžiagos magnetinis pralaidumas (kartais tiesiog vadinamas „magnetiniu pralaidumu“).

Tampa akivaizdu: magnetinis pralaidumas yra dydis, apibūdinantis tam tikros medžiagos magnetines savybes. Dažnai tai priklauso nuo medžiagos būsenos (ir aplinkos sąlygų, tokių kaip temperatūra ir slėgis) bei jos pobūdžio.

Sąvokos supratimas

Termino "magnetinis pralaidumas" įvedimas, susijęs su medžiaga, esančia magnetiniame lauke, yra panašus į termino "dielektrinė konstanta" įvedimą medžiagai elektriniame lauke.

Magnetinio pralaidumo vertė, nustatyta aukščiau pateikta formule L / L0, taip pat gali būti išreikšta kaip tam tikros medžiagos absoliučios magnetinės laidumo ir absoliučios tuštumos (vakuumo) santykis.

Tai lengva suprasti: santykinis magnetinis pralaidumas (taip pat žinomas kaip magnetinis pralaidumas) yra bematis dydis. Tačiau absoliutus magnetinis pralaidumas yra Hn / m matmuo, toks pat kaip vakuumo magnetinis pralaidumas (absoliutus!) (tai yra magnetinė konstanta).

Tiesą sakant, matome, kad aplinka (magnetinė) veikia grandinės induktyvumą, ir tai aiškiai parodo, kad aplinkos pasikeitimas lemia į grandinę prasiskverbiančio magnetinio srauto Φ pasikeitimą, taigi ir indukcijos B pasikeitimą. , taikomas kiekvienam magnetinio lauko taškui.

Fizinė šio stebėjimo prasmė ta, kad esant tai pačiai ritės srovei (esant tokiam pačiam magnetiniam intensyvumui H), jos magnetinio lauko indukcija bus tam tikrą skaičių kartų didesnė (kai kuriais atvejais mažesnė) medžiagoje, kurios magnetinis pralaidumas mu, nei pilnas vakuumas.

Taip yra todėl, kad terpė įmagnetinta, ir jis pats pradeda turėti magnetinį lauką.Medžiagos, kurios gali būti įmagnetintos tokiu būdu, vadinamos magnetais.

Absoliutaus magnetinio pralaidumo matavimo vienetas yra 1 H/m (Henris metrui arba niutonas ampero kvadratui), tai yra tokios terpės magnetinis pralaidumas, kai esant magnetinio lauko įtampai H 1 A/m, a. atsiranda magnetinė indukcija 1 T.

Fizinis reiškinio vaizdas

Iš to, kas išdėstyta aukščiau, aišku, kad veikiant srovės kilpos magnetiniam laukui įmagnetinamos įvairios medžiagos (magnetai) ir dėl to gaunamas magnetinis laukas, kuris yra magnetinių laukų suma – įmagnetintos terpės magnetinis laukas. plius srovės kilpa, todėl ji dydžiu skiriasi nuo tik srovės lauko grandinių be terpės. Magnetų įmagnetinimo priežastis yra mažiausios srovės kiekviename jų atome.

Pagal magnetinio pralaidumo reikšmę medžiagos skirstomos į diamagnetines (mažiau nei vienas – įmagnetintas taikomo lauko atžvilgiu), paramagnetines (daugiau nei vienas – įmagnetintas veikiančio lauko kryptimi) ir feromagnetines (daug daugiau nei viena). — įmagnetinti ir įmagnetinti išjungus taikomą magnetinį lauką).

Feromagnetams būdinga isterezėtodėl „magnetinio pralaidumo“ sąvoka gryna forma feromagnetams netaikytina, tačiau tam tikrame įmagnetinimo diapazone, tam tikru aproksimavimu, galima išskirti tiesinę įmagnetinimo kreivės dalį, kuriai bus galima apskaičiuoti magnetinis pralaidumas.

Superlaidininkuose magnetinis laidumas lygus 0 (kadangi magnetinis laukas yra visiškai išstumtas dėl jų tūrio), o absoliutus magnetinis oro pralaidumas beveik lygus mu vakuumui (skaitykite magnetinę konstantą). Orui mu yra šiek tiek didesnis nei 1.