Mis on magnetiline läbilaskvus (mu)
Paljude aastate tehnilise praktika põhjal teame, et mähise induktiivsus sõltub suuresti selle keskkonna omadustest, kus mähis asub. Kui teadaoleva induktiivsusega L0 vasktraadi mähisele lisada ferromagnetiline südamik, siis muudel varasematel asjaoludel suurenevad iseinduktsioonivoolud (täiendavad sulgemis- ja avanemisvoolud) selles mähises kordades, katse kinnitab, mida see tähendab. mitu korda suureneda induktiivsusmis on nüüd võrdne L-ga.
Eksperimentaalne vaatlus
Oletame, et keskkond, aine, mis täidab ruumi kirjeldatud mähises ja selle ümber, on homogeenne ja tekib selle juhi kaudu voolavast voolust, magnetväli asub ainult selles konkreetses piirkonnas, väljumata selle piiridest.
Kui mähis on toroidaalse kujuga, suletud rõnga kujuga, siis see keskkond koos väljaga koondub ainult mähise ruumalasse, kuna väljaspool toroidi magnetvälja praktiliselt pole.See asend kehtib ka pika mähise - solenoidi, mille sisse on koondunud kõik magnetjooned - piki telge.
Näiteks oletame, et mõne vooluahela või südamikuta pooli induktiivsus vaakumis on võrdne L0-ga. Siis olgu sama pooli puhul, kuid juba homogeenses aines, mis täidab ruumi, kus antud mähise magnetvälja jõujooned on, induktiivsus L. Sel juhul selgub, et suhe L / L0 pole midagi muud kui kindlaksmääratud aine suhteline magnetiline läbilaskvus (mõnikord nimetatakse seda lihtsalt "magnetiliseks läbilaskvuseks").
Selgub: magnetiline läbilaskvus on suurus, mis iseloomustab antud aine magnetilisi omadusi. Sageli sõltub see aine olekust (ja keskkonnatingimustest, nagu temperatuur ja rõhk) ja selle olemusest.
Mõiste mõistmine
Termini «magnetiline läbilaskvus» kasutuselevõtt seoses ainega magnetväljas on sarnane termini «dielektriline konstant» kasutuselevõtuga aine kohta, mis on elektriväljas.
Ülaltoodud valemiga L / L0 määratud magnetilise läbitavuse väärtust saab väljendada ka antud aine absoluutse magnetilise läbitavuse ja absoluutse tühimiku (vaakumi) suhtena.
Seda on lihtne näha: suhteline magnetiline läbilaskvus (tuntud ka kui magnetiline läbilaskvus) on mõõtmeteta suurus. Kuid absoluutne magnetiline läbilaskvus on mõõtmetega Hn / m, sama mis vaakumi magnetiline läbilaskvus (absoluutne!) (see on magnetkonstant).
Tegelikult näeme, et keskkond (magnetiline) mõjutab ahela induktiivsust ja see näitab selgelt, et keskkonna muutumine toob kaasa vooluringi tungiva magnetvoo Φ muutumise ja seega ka induktsiooni B muutumise. , rakendatakse magnetvälja igale punktile.
Selle tähelepaneku füüsikaline tähendus seisneb selles, et sama poolivoolu korral (sama magnetintensiivsusega H) on selle magnetvälja induktsioon teatud arv kordi suurem (mõnel juhul väiksem) aines, mille magnetläbilaskvus on mu kui täielik vaakum.
See on nii, sest keskkond on magnetiseeritud, ja ta ise hakkab valdama magnetvälja Ained, mida saab sel viisil magnetiseerida, nimetatakse magnetiteks.
Absoluutse magnetilise läbitavuse mõõtühik on 1 H / m (henry meetri kohta või njuuton ampri ruudu kohta), st see on sellise keskkonna magnetiline läbitavus, kus magnetvälja pingel H 1 A / m , a. tekib 1 magnetinduktsioon T.
Nähtuse füüsiline pilt
Eeltoodust selgub, et vooluahela magnetvälja mõjul magnetiseeritakse erinevad ained (magnetid) ja selle tulemusena saadakse magnetväli, mis on magnetväljade summa — magnetiseeritud kandja magnetväli. pluss vooluahel, mistõttu see erineb suuruselt ainult vooluga väljalülitustest ilma keskkonnata. Magnetite magnetiseerimise põhjus seisneb väikseimate voolude olemasolus igas nende aatomis.
Vastavalt magnetilise läbilaskvuse väärtusele jaotatakse ained diamagnetilisteks (vähem kui üks – rakendatava välja suhtes magnetiseeritud), paramagnetiteks (rohkem kui üks – rakendatava välja suunas magnetiseeritud) ja ferromagnetiteks (palju rohkem kui üks). — magnetiseeritud ja magnetiseerida pärast rakendatud magnetvälja deaktiveerimist).
Ferromagneteid iseloomustavad hüstereesSeetõttu ei ole "magnetilise läbilaskvuse" mõiste puhtal kujul ferromagnetite puhul rakendatav, kuid teatud magnetiseerimisvahemikus saab mõnes lähenduses eristada magnetiseerimiskõvera lineaarset osa, mille jaoks on võimalik arvutada magnetiline läbilaskvus.
Ülijuhtides on magnetiline läbilaskvus 0 (kuna magnetväli on nende ruumala tõttu täielikult nihkunud) ja õhu absoluutne magnetiline läbilaskvus on peaaegu võrdne mu vaakumiga (lugege magnetkonstanti). Õhu puhul on mu veidi suurem kui 1.