Fyzika magnetické propustnosti

Magnetická propustnost, relativní zvýšení nebo snížení výsledného magnetického pole uvnitř materiálu ve srovnání s magnetizačním polem, ve kterém je daný materiál umístěn; nebo vlastnost materiálu, která se rovná hustotě magnetického toku B vytvořené uvnitř materiálu magnetizačním polem děleným magnetickou silou H magnetického pole. Magnetická permeabilita μ (řecká mu) je tedy definována jako μ = B / H. Hustota magnetického toku B je míra skutečného magnetického pole v materiálu považovaného za koncentraci čar magnetického pole nebo toku na jednotku průřezové plochy. Intenzita magnetického pole H je míra magnetizačního pole vytvářeného proudem elektrického proudu v cívce drátu.

V prázdném nebo volném prostoru je hustota magnetického toku stejná jako magnetizační pole, protože není třeba pole upravovat. V centimetr-gram-sekundách (cgs) je propustnost prostoru B / H bezrozměrná a má hodnotu 1. V metrech-kilogramech-sekundách (mks) a jednotkách SI mají B a H různé rozměry a propustnost volného prostoru (symbolizovaného μ ₀) bylo definováno jako rovno 4π × 10 ^{- 7} weber na ampérmetr, takže mks jednotka elektrického proudu může být stejná jako praktická jednotka, ampér. S redefinicí ampér v roce 2019 se μ ₀ již ne rovná 4π × 10 ^{- 7} weberů na ampérmetr a musí být stanoven experimentálně. (Avšak [μ ₀ / 4π × 10 ^{- 7}] je 1,00000000055, stále velmi blízko své původní hodnotě.) V těchto systémech se propustnost B / H nazývá absolutní propustnost μ média. Relativní permeabilita μ _r je potom definován jako poměr μ / μ ₀, což je bezrozměrná. Relativní propustnost volného prostoru nebo vakua je tedy 1.

Materiály mohou být klasifikovány magneticky na základě jejich propustnosti. Diamagnetický materiál má konstantní relativní permeabilitu o něco menší než 1. Když je diamagnetický materiál, jako je bizmut, umístěn do magnetického pole, vnější pole je částečně vytlačeno a hustota magnetického toku v něm je mírně snížena. Paramagnetický materiál má konstantní relativní permeabilitu o něco více než 1. Když je paramagnetický materiál, jako je platina, umístěn do magnetického pole, stává se mírně magnetizovaným ve směru vnějšího pole. Feromagnetický materiál, jako je železo, nemá konstantní relativní propustnost. Jak se magnetizační pole zvětšuje, relativní propustnost se zvyšuje, dosahuje maxima a pak se snižuje. Čištěné železo a mnoho magnetických slitin má maximální relativní permeabilitu 100 000 nebo více.