Абсолютная магнитная проницаемость — Энциклопедия по машиностроению XXL
Абсолютная магнитная проницаемость
[c.12]
Абсолютная магнитная проницаемость х,а, является коэффициентом пропорциональности между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля [c.15]
Генри на метр равен абсолютной магнитной проницаемости среды, в которой напряженность магнитного поля 1 А/м создает магнитную индукцию 1 Тл. [c.15]
Магнитная индукция, плотность магнитного потока Магнитный поток Магнитный векторный потенциал Индуктивность, взаимная индуктивность Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная Намагниченность Магнитная поляризация Электрическое сопротивление [c.29]
Магнитная восприимчивость и проницаемость. Зависимость J от Н представляется в виде / = гдо X — магнитная восприимчивость (объемная), а з «,исп-мость В 01 Н принято записывать в виде В = х.
г,И, где На — абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м. Таким образом, восприимчивость и проницаемость связаны соотношением
[c.614]
Единица абсолютной магнитной проницаемости в СИ—Гн/м. В системе СГС.М магнитная проницаемость р, определяемая формулой B = безразмерна (как и относительная проницаемость в СИ). [c.614]
При четко выраженном поверхностном эффекте, характерном для индукционного нагрева, приближенно принимают линейную плотность тока в токонесущем поверхностном слое проводника А (А/м), равной > ГД магнитная индукция. В жидком металле абсолютная магнитная проницаемость = До. [c.23]
Способность материала намагничиваться характеризуется абсолютной магнитной проницаемостью = где В — магнитная индукция Н — напряженность поля. Относительная магнитная проницаемость ц = (13/ 0. где (Jto—магнитная проницаемость вакуума, показывает, во сколько раз результирующее поле в намагничивающей среде сильнее поля, создаваемого таким же током в вакууме.
[c.30]
Коэффициент Л б принято обозначать До Ранее в физике и электротехнике объединяли До и д в один коэффициент ДоД с обозначением д и называли абсолютной магнитной проницаемостью, а безразмерную магнитную проницаемость, равную в вакууме единице, обозначали рг и называли относительной магнитной проницаемостью. [c.233]
Абсолютная магнитная проницаемость. Абсолютная магнитная проницаемость Цд равна отношению величины магнитной индукции В в материале к величине напряженности магнитного поля Н в нем, Гн/м [c.116]
Абсолютная магнитная проницаемость может быть определена как произведение магнитной постоянной Цд на относительную магнитную проницаемость ц. [c.116]
Абсолютная магнитная проницаемость — LMT r генри на метр H/m Гн/м m kg s A [c.53]
Кроме абсолютной магнитной проницаемости, единица измерения которой Гн/м, используют безразмерную относительную магнитную проницаемость ц = fl/flQ.
[c.527]
Абсолютная магнитная проницаемость магнитная постоянная (магнитная проницаемость свободного пространства) генри на метр гн л1 Н/т [c.13]
Абсолютная магнитная проницаемость генри на метр Н/т Гн/м Генри на метр равен абсолютной магнитной проницаемости среды, в которой напряженность магнитного поля 1 А/т создает магнитную индукцию 1 Т [c.80]
Магнитная постоянная цо—абсолютная магнитная проницаемость вакуума в Международной системе — определяется из уравнения для силы взаимодействия двух параллельных электрических токов в вакууме [c.35]
Абсолютная магнитная проницаемость имеет ту же раз-i
[c.35]
Напряженность магнитного поля Н — количественная характеристика магнитного поля, не зависящая от магнитных свойств среды и равная магнитной индукции, деленной на абсолютную магнитную проницаемость
[c.
39]
Описанные взгляды на число и выбор основных единиц и на смысл размерности, несомненно, подкреплялись существованием множества различных систем единиц электромагнетизма. В одних из этих систем было три, а в других — четыре основные единицы. В одних системах основной единицей была абсолютная магнитная проницаемость вакуума, в других — абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, в третьих — единица силы электрического тока и т. д. Явно различные физические величины в некоторых из систем имели одну и ту же размерность, и наоборот, размерность одних и тех же величин в разных системах оказывалась различной. [c.114]
При построении системы Хевисайда—Лоренца, в которой принято ео=1, пришлось увеличить в Y4л раз числовые значения заряда, уменьшив во столько же раз его единицу. В случае рационализации системы МКСА имелась некоторая свобода выбора. В международных организациях было достигнуто соглашение о том, что при рационализации не следует изменять понятия и размер единиц важнейших величин, в том числе и электрического заряда.
Поэтому осталась лишь одна возможность — уменьшить в 4л раз числовое. значение абсолютной диэлектрической проницаемости вакуума ео- Соответственно числовое значение абсолютной магнитной проницаемости вакуума
[c.116]
Электромагнитная система сдшищ система СГСМ). При построении этой системы первой производной электрической единицей вводится единица силы тока с использованием закона Ампера в качестве определяющего уравнения. При этом абсолютная магнитная проницаемость рассматривается безразмерной величиной. В связи с этим в некоторых уравнениях, связывающих электромагнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме. [c.30]
Абсолютная магнитная проницаемость (.i.,, [i — величина, характеризующая магнитные свойства вещества, скалярная для изотропного вещества, равная отношению модуля магни1н0й индукции к модулю напряженности магнитного поля [c.133]
Запасное обо 1наченис [.
i абсолютной магнитной проницаемости обязательно в технической документация и литературе, специально предназначенной для огправкп за границу [9].
[c.133]
Рекомендуемые дольные единицы абсолютной магнитной проницаемости мкГн/л1, мГн/м. [c.134]
Так как абсолютная магнитная проницаемость и маг1н1тная постоянная ]1меют одинаковую размерное гь, то из (5.8) следует, что относительная магнитная проницаемость — величзша безразмерная и выражается в безразмерных единицах. [c.134]
Абсолютная магнитная проницаемость записывается в виде произведе- [c.188]
Индуктивность. Взаимная индуктивность Абсолютная магнитная проницаемость Магнитный момент (амперовский) [c.27]
Величину 1а = 1о х называют абсолютной магнитной проницаемостью. Зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля показана на рис. 2. Различают максимальную (Хщах, начальную [Jnaq и дифференциальную магнитную проницаемость
[c.
8]
ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ]
[c.
231]
Абсолютная магнитная проницаемость ц Генри на метр, Гн/м Единица абсолютной магнитной проницаемости СГСМ 1 Гн м=0,8-106 ед. СГСМ
[c.136]
Напряженностью магнитного поля называется векторная величина Я, равная отношению магиитной индукции В к абсолютной магнитной проницаемости ра [c.292]
Примем, что кольцевой зазор, через который замыкаются силовые линии, идущие вне катушки, настолько мал, что им можно пренебречь. Если обозначить через абсолютную магнитную проницаемость сердечника / — среднюю длину силовой линии в сердечнике L — индуктивность катушги без сердечника, то индуктивность изображенной на рис. 11 катушки L= i L, где Ид — эффективная магнитная проницаемость с учетом зазора [c.201]
В системе СИ за основную единицу выбрана единица абсолютной магнитной проницаемости р.,, = 4гс10 Гн/м, называемая магнитной постоянной.
Однако формально основной единицей считается ампер. Это связано с тем, что при выборе основной единицы путем постулирования ее истинного значения оказывается невозможным материализовать данную единицу в виде эталона. Поэтому реализация такой единицы осуществляется через какую-либо производную единицу. Так, единица скорости материализуется эталоном метра, а единица магнитной проницаемости — эталоном ампера. В разделе электромагнетизма системы СИ нет мировых констант, поскольку система оптимальна и не содержит лишней единицы.
[c.22]
Перевод значений абсолютной магнитной проницаемости из единиц систем СГСМ, r j и СГС в генри на метр [c.98]
Абсолютная магнитная проницаемость, магнитная постоянная Н/т Гн/м мН/т мкГн/м пН/т нГн/м [c.39]
В системе СГСво вместе с сантиметром, граммом и секундой за основную единицу принята абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума во. В системе СГСцо в качестве четвертой основной единицы принята абсолютная магнитная проницаемость вакуума Но- Соответственно размерности электрических и магнитных единиц в этих системах выражаются в виде
[c.
90]
Целесообразно упомянуть еще одну систему единиц, в свое время обсуждавшуюся, а ныне почти полностью забытую. Как отмечалось в 5, при разработке системы Джорджи в качестве четвертой основной единицы в конечном счете был выбран ампер, и система получила название МКСА. Ыо вначале рассматривались и другие возможности. Предполагали остановить выбор на единице заряда— кулоне, или на единице сопротивления — оме, или, по аналогии с системой СГСцо, на абсолютной магнитной проницаемости вакуума Но, для которой было найдено и наименование — магн. В. построенной таким путем системе МКСМ электрические и магнитные единицы имели бы ту же размерность, что и в системе СГС Ло, с теми же дробными показателями. Однако тот или иной выбор четвертой основной единицы, разумеется, никак не затронул бы размера единиц и вида уравнений электромагнетизма, которые оставались такими же, как и в МКСА. Все различие между системами МКСМ и МКСА заключалось бы только в размерности электрических и магнитных величин.
[c.93]
лекции по курсу Электротехнические материалы
Электрофизические
характеристики материалов.
Диэлектрическая и магнитная проницаемости.
Особенностями
использования
материалов в электроэнергетике
является то, что они эксплуатируются в
условиях воздействия электрических полей,
и в несколько меньшей степени, в условиях
воздействия магнитных полей. Основными
процессами, происходящими под действием
этих полей являются поляризация вещества,
электропроводность, намагничивание вещества. В
предыдущей лекции рассматривалась
электропроводность. В этой лекции будут рассмотрены
следующие вопросы:
3.1.
Диэлектрическая проницаемость и
электрические поля в диэлектриках.
3.2.. Магнитная проницаемость и магнитные
поля.
Прежде чем приступить к лекции хотелось
бы напомнить термины и определения.
Электрическое поле — это вектор,
направленный от положительного заряда к
отрицательному заряду. Численно оно равно
силе, действующей на единичный заряд (заряд
в один кулон). Размерность напряженности
поля в системе единиц СИ — В/м. С напряжением
между точками a
и b
оно связано следующим выражением
:
|
(3.1), |
а
с потенциалом j:
E
= -grad j.
(3.2)
В
однородном поле, в межэлектродном зазоре d,
эти
выражения упрощаются
U = E·d,
или E
= U/d
(3.3)
в
начало лекции
Определение этой величины вы должны
помнить еще из школы.
Давайте вспомним. Если
взять плоский конденсатор в вакууме, то
заряд на каждой его пластине равен (по
модулю):
(3.4)
где
e0
-
диэлектрическая постоянная, или
диэлектрическая проницаемость вакуума, e0
= 8.85 10-12 Ф/м,
S-
площадь каждой из
пластин, d
— зазор между
пластинами, U
— напряжение
между ними. Разделив на площадь и перейдя к
плотности заряда на обкладке получим s
= e0E.
Если
в межэлектродное пространство ввести
диэлектрик, то что произойдет?
Все зависит от того, подключен заряженный
конденсатор к источнику или отключен. В
подключенном конденсаторе напряжение
между пластинами принудительно
поддерживается, но заряд на каждой пластине
увеличивается до нового значения Qm.
Отношение Qm/Q0
= e называется
диэлектрической
проницаемостью материала.
Из
самого определения видно, что
диэлектрическая проницаемость материала
является безразмерной
величиной. Перейдя к плотности заряда на
обкладке в случае диэлектрика получим s
= e0eE.
Откуда
притекает дополнительный заряд? Ясно, что
заряд притекает из источника.
В
отключенном от источника заряженном
конденсаторе ситуация несколько
отличается. Заряд не может измениться, т.к.
ему некуда утекать и неоткуда притекать. В
этом случае изменится другой параметр.
Оказывается уменьшаются напряжение на
конденсаторе и, соответственно,
напряженность поля в конденсаторе.
Коэффициент ослабления поля тот же самый,
как и в случае увеличения заряда при
подключенном источнике, т.
е. он равен e.
Это второе определение
диэлектрической проницаемости.
За счет чего это происходит? Рассмотрим
этот вопрос подробнее. Здесь придется
обратиться к понятию поляризации. Как известно,
молекулы состоят из атомов, окруженных
электронными оболочками. При этом
электроны могут равномерно распределяться
по молекуле, а могут и концентрироваться на
каких-либо атомах. В первом случае говорят,
что молекула неполярная. Пример — молекула
водорода или атом гелия, или молекула
бензола. Во втором случае в молекуле
образуются области с положительным и
отрицательным зарядом. Если в молекуле
можно выделить направление, вдоль которого
с одной стороны можно расположить
положительные заряды, а с другой стороны -
отрицательные, то такая молекула
называется полярной или
дипольной.
Дипольный
момент молекулы
является вектором,
направленным от отрицательного к
положительному заряду.
Численно он равен
произведению расстояния между зарядами на
модуль заряда.
В
неполярной молекуле под действием
электрического поля происходит смещение
электронных оболочек. Возникает
индуцированный дипольный момент у молекулы,
молекула поляризуется.
Поляризация
за счет смещения электронов
называется электронной.
Возникающий дипольный момент невелик.
Диэлектрическая проницаемость неполярных
жидкостей и твердых диэлектриков также
невелика, она не превышает 3.
Диэлектрики,
состоящие из неполярных молекул называются
неполярными диэлектриками.
В
полярной молекуле под действием поля
происходит поворот диполя в направлении
напряженности электрического поля. В
этом случае, в зависимости от значения
дипольного момента молекулы и концентрации
молекул поляризация может быть
значительной. Для жидкостей и твердых
диэлектриков с дипольной поляризацией
диэлектрическая проницаемость достигает
примерно 100 и даже больше.
Диэлектрики,
состоящие из полярных молекул называются
полярными диэлектриками.
В
некоторых твердых диэлектриках может
существовать особый вид поляризации:
спонтанная, или доменная поляризация. Она
существует только в кристаллах, но далеко
не во всех, в аморфных телах ее не бывает.
Оказывается иногда в среде возникают
самопроизвольно микроскопические области
с поляризацией, которая получается при
смещении положительно заряженных ионов
решетки в одну сторону, а отрицательно
заряженных ионов в другую сторону.
Микрообласть
со спонтанной поляризацией называется доменом. Обычно размер доменов составляет
микроны и десятки микрон. Суммарный дипольный момент
любого образца равен
нулю, т.к. дипольные моменты доменов
направлены в разные стороны.
Если
дипольные моменты доменов хаотически
направлены в разные стороны, то такой
диэлектрик называется сегнетоэлектриком.
Если домены существуют
парами, причем у каждой пары дипольные
моменты направлены в противоположные
стороны, такой диэлектрик называется антисегнетоэлектриком.
Под действием электрического поля домены в
диэлектрике поворачиваются в направлении
электрического поля, как гигантские диполи.
Только в отличии от диполей, где молекулы
физически поворачиваются, в доменах
перестраивается структура, так, что
результирующий вектор поляризации каждого
домена чуть-чуть смещается в направлении
поля.
Диэлектрическая
проницаемость сегнетоэлектриков
и антисегнетоэлектриков велика, она
может достигать десятков тысяч.
Суммарный
дипольный момент единицы объема называется
поляризацией
.
Вектор поляризации, появляющейся под
действием электрического поля, направлен вдоль
направления электрического поля. Его
значение связано с напряженностью поля P
= e0cE,
где c-
диэлектрическая восприимчивость.
Диэлектрическая проницаемость связана с
восприимчивостью e
= 1+c.
В
газообразном диэлектрике количество
дипольных моментов мало вследствие низкой
плотности газа, поэтому диэлектрическая
проницаемость мало отличается от единицы,
даже для полярных газов (Отличие в третьем,
четвертом знаке после запятой).
Именно
поляризация и вызывает увеличение
плотности заряда на обкладках конденсатора
при подключенном источнике. Значение
плотности заряда на обкладках конденсатора
s
= P+e0E.
Естественно, что в случае вакуума
поляризация равна нулю, диэлектрическая
проницаемость в точности равна единице.
В
электродинамике вводят понятие
вектора электрического
смещения
= e0eE
(3.5.)
который
определяет заряд как в случае вакуума, так и
в случае диэлектрика.
Другие названия
этого термина — электрическая
индукция или
электростатическая индукция.
Размерность индукции Кл/м2. Кроме
приведённых выражений полезно будет также
вспомнить соотношения для электрического
смещения D:
|
= s = e0eE, (3.6.) |
Энергия
электрического поля в среде связана с
диэлектрической проницаемостью
W = e0×e×E2/2
или W
= DE/2, или W
= D2/2e.
Для
устройств, содержащих в себе электрические
поля важно
понимать как изменяется напряженность
электрического поля
при использовании комбинации двух
диэлектриков с разной диэлектрической
проницаемостью.
Если расположить
диэлектрики так, что электрическое поле
перпендикулярно поверхности раздела, то
значения напряжённости поля в каждом
материале обратно пропорциональны
диэлектрическим проницаемостям:
|
= |
(3.7) |
Рассмотрим
простую задачку. В плоский конденсатор с
зазором d
и напряжением U
вводят пластину диэлектрика, которая имеет
толщину d1,
диэлектрическую проницаемость e.
Как изменится поле в оставшейся части
зазора и какое поле будет в диэлектрике?
Несложно
решить эту задачу воспользовавшись
выражениями (3.3) и (3.
7), которые для нашего
случая можно переписать как
Ев(d-d1)
+ Eдd1=
U
(3.8)
Евeв=
Eдeд
Решив
систему уравнений получим:
(3.9)
Анализируя
эти выражения можно увидеть, что поле в
газовой прослойке всегда увеличено, а в
диэлектрической — уменьшено. Емкость
конденсатора в этом случае увеличена, но
незначительно по сравнению с емкостью
конденсатора без диэлектрика.
В
случае, когда электрическое поле
параллельно поверхности раздела,
напряженности поля в материалах одинаковы.
Этот случай можно реализовать, вводя в
конденсатор диэлектрик, толщины, равной
величине межэлектродного зазора в конденсаторе. Емкость, при этом,
увеличивается существенно,
пропорционально объемной доле диэлектрика
.
Для
понимания процессов в диэлектриках важно
знать значения полей в случае различных
электродов.
Наиболее часто используются модельные
представления электродных систем, к
которым с той или иной степенью приближения
можно свести многие реальные
системы электродов. Это три типа полей:
-
плоско- параллельное,
-
радиально-цилиндрическое, или аксиальное
-
радиально-сферическое.
Ниже
приводятся описание этих полей и
необходимые для расчета формулы.
Плоско-параллельное
поле. Здесь
эквипотенциальные поверхности (поверхности
уровня) представляют собой параллельные
плоскости, а линии индукции,
совпадающие с направлением вектора
напряженности поля (которая во всех точках
поля одинакова), — перпендикулярны этим
плоскостям.
Значение
ёмкости:
|
(3.  10) |
В
плоско-параллельном
поле напряженность Е
одинакова
во всех точках. Поэтому:
|
| (3.11) |
Радиально-цилиндрическое
поле. Эквипотенциальными
в этом поле являются коаксиальные (имеющие
общую ось) цилиндрические поверхности, а
линии поля располагаются в радиальном
направлении. Распределение напряженности
электрического поля:
| Е(
r ) = |
Значение
емкости:
|
|
|
12)
r1
— радиус внутреннего цилиндра, r2 -
радиус внешнего цилиндра
Радиально-сферическое
поле. В этом поле поверхности
уровня — это сферы с общим центром, а линии
индукции направлены по радиусам.
Распределение
напряженности электрического поля:
| Е( r )= |
|
Значение
емкости:
|
|
(3.13) |
Причем емкость
шара по отношению к сфере бесконечного
радиуса
|
|
(3.  14) |
Ёмкость
полушария в два раза меньше емкости шара.
в
начало лекции
Аналогично рассмотрению
диэлектрической проницаемости,
связывающей электрическую индукцию с
напряженностью электрического поля,
магнитная проницаемость связывает
магнитную индукцию
B с
напряженностью магнитного поля
H.
B=m0×m×H
(3.15)
Здесь
m0-
магнитная постоянная или магнитная
проницаемость вакуума.
m0
= 4p×10-7
Гн/м. Можно ввести понятие намагниченности m0M
= B — m0H.
Этот фактор вносит в магнитную индукцию
именно среда, т.е.
намагниченность является
характеристикой среды. Аналогично
поляризации среды в электрическом поле
намагниченность складывается из
намагниченностей отдельных атомов, которые
называются магнитными моментами атомов
M = Smi.
Намагниченность обычно пропорциональна
напряженности магнитного поля
M
= cм
×Н
(3.16)
где
cм
— магнитная восприимчивость вещества.
Значения m
и cм
связаны m
= cм+1
Энергия
магнитного поля W
= B×H/2
=
m0×m×H2/2
= B2/2m0×m
Магнитное
поле имеет отличия от электрического поля.
Электрическое поле создается зарядами,
магнитное — токами. Силовые линии
электрического поля начинаются на
положительном заряде и, обязательно,
заканчиваются на отрицательном заряде.
Силовые линии магнитного поля замкнуты, они
окружают линии тока. В электрическом
поле заряд порождает индукцию поля.
D
= q/4pe0×e×r2
(3.17)
В магнитном поле ток порождает
напряженность магнитного поля (закон Био-Савара).
H
= I/2pr.
(3.18)
Приведем еще выражение для напряженности
поля и индукции в длинном соленоиде,
которое специфично именно для магнитного
поля.
H
= n×I,
B = m0×m×n×I
(3.19)
где
n-
число витков катушки на единицу длины.
В электрическом поле сила, действующая на
заряд, пропорциональна напряженности поля (закон
Кулона). В магнитном поле, сила действующая
на заряд пропорциональна индукции. Еще одно
принципиальное отличие состоит в том, что
диэлектрическая проницаемость не может
быть меньше 1, тогда как магнитная
проницаемость может быть меньше 1 в
некоторых материалах..
Различные
материалы по разному ведут себя в магнитном
поле и, соответственно имеют различную
магнитную проницаемость.
Диамагнетики
— вещества, имеющие магнитную
проницаемость меньше 1.
Подавляющее
большинство веществ являются
диамагнетиками. Диамагнетизм проявляется
тогда, когда атомы и молекулы не имеют
магнитного момента в отсутствии магнитного
поля, а намагниченность создается только за
счет действия магнитного поля на электроны
молекул.
При этом магнитная
восприимчивость cм<
0. По порядку
величины значение восприимчивости
составляет (-10-6).
Парамагнетики
— вещества, имеющие магнитную
проницаемость больше 1.
Эти
вещества содержат атомы и электроны,
имеющие собственный магнитный момент,
который связан с орбитальным движением
электронов или с собственным моментом
импульса электрона, т.н. спином.
Парамагнетиками являются кислород, магний,
натрий (NaCl
— диамагнетик),
кальций, титан, палладий.
Ферромагнетики
— вещества, имеющие магнитную
проницаемость много больше чем 1, которая
создается спонтанной намагниченностью
доменов, хаотически ориентированных в
пространстве.
Это
железо, никель, кобальт и ряд более редких
веществ. На основе этих элементов
изготавливаются магнитные материалы.
Ферримагнетики
— вещества, имеющие магнитную
проницаемость много больше чем 1, которая
создается спонтанной намагниченностью
кристаллических решеток, попарно
антипараллельно ориентированных в
пространстве.
При этом суммарный магнитный
момент не равен нулю.
Антиферромагнетики
— вещества, имеющие
магнитную проницаемость немного больше чем
1, которая создается спонтанной
намагниченностью кристаллических решеток,
попарно антипараллельно ориентированных в
пространстве и скомпенсировавших друг
друга.
Примеры
ферримагнетиков и антиферромагнетиков -
ферриты, соединения типа Fe2O3
c MeO, где Ме -
двухвалентный металл.
Научная электронная библиотека
4.2.5.Электрическая и магнитная постоянные – характеристика среды ДУХ
Зри в корень.
Козьма Прутков
При анализе явлений электромагнетизма роль электрической ε0 и магнитной μ0 постоянных является определяющей, о чём свидетельствуют коэффициенты в уравнениях Максвелла — скорость света.
Скорость света не является фундаментальной константой вследствие её зависимости от состояния среды. В настоящее время измерены и многократно большие и меньшие её значения. Константы электрическая и магнитная постоянные являются реальными характеристиками среды распространения ДУХ, но объяснение их физического смысла при описании электромагнитных явлений в учебниках физики отсутствует. Они представлены как некие коэффициенты пропорциональности в уравнениях, а реально уникальность этих мировых констант состоит в том, что они являются основой структуры мироздания!
Дж. К. Максвелл обратил внимание, что коэффициенты электрическая и магнитная постоянные с индексом «0», означавшим среду «эфира», в определённой комбинации дают значение скорости света:
с = 1 / (ε0μ0)½ = 2,9979246·108 м/с;
с2 =1/ ε0μ0 = 1/(8,854187817·10-12·12,566370614·10-7) = 8,9875522·1016 м2/с2.
Соотношение электрической и магнитной проницаемости со скоростью света легло в основу электродинамики, способствовало развитию теории и практическому обнаружению электромагнитных волн, но физический смысл соотношения был не ясным. Мешало представление о пустом пространстве и фетишизация скорости света в нём. Представление о наличии среды и знаменитая формула Е = mc2, дают очевидную трактовку: c2 = 1/ε0μ0 = Е/m. Энергия, приходящаяся на единицу массы, однозначно определяется свойствами среды — ε0 и μ0 . Это — главная взаимосвязь материи (массы) и среды ДУХ.
Понимая эту связь, не следует её запутывать, извлекать корень квадратный и называть его скоростью света или распространения любого сигнала. Свойства среды определяют рождение массы первочастицы — электрона из энергии: E = hν = mе/ ε0μ0.
Рождение происходит за счёт вихревого вращения среды с частотой ν, которая соответствует энергии 0,511 МэВ, эквивалентной массе покоя электрона:
ν = mе/ h·ε0·μ0 = (9,109·10-31кг·8,988·1016м2/с2)/ 6,626·10-34 кг·м2/с = 1,236·1020 с-1.
Такова физическая модель. Но можно ли представить в естествознании частицу, которая непрерывно вращается в пространстве, делая сто миллиардов оборотов за одну миллиардную долю секунды?! Для естествопонимания процессов мы должны вспомнить, что Природа «не знает» понятия времени и придуманных человеком секунд (см. 2.1). Вероятно, и понятие скорости, приемлемое для оценки движения автомобилей и самолётов, теряет смысл в микромире. Вращение сгустка энергии — это только модельное представление. Можно ли в неразрывном вихре выделить точку и следить за её вращением? Нет! В непрерывной, вихревой среде ДУХ нельзя измерить расстояния и нет координатных осей.
Электрон не вращается, а, как показано в гл. 3.2, электрон — это единый неразрывный вихрь среды ДУХ в форме сферической стоячей волны диаметром 0,9·10-16 м, взаимодействующей через поверхность со средой с характеристиками ε0и μ0.
Рассмотрим каждую из констант ε0и μ0. Абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0 = 8,854188·10-12 Ф/м является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напряжённость электрического поля [91]. Абсолютная магнитная проницаемость (магнитная постоянная) μ0 = 4π 10-7= 12,566 371·10-7 Гн/м является коэффициентом пропорциональности между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля [91].
Эти постоянные, отражающие некоторые свойства среды, широко используемые в электродинамике, остаются для изучающих студентов фарадой и генри, делёнными на метр.
В константе μ0 коэффициент 4π мог бы обозначать поверхность сферы, у которой квадрат радиуса равен 10-7, а радиус равен 3,162·10-4 , но почему-то с размерностью генри1/2·м-1/2? Причина появления таких экзотических размерностей величин кроется в выборе единиц измерения, когда не знают точно, что измеряют.
Размерность константы μ0, легко определить, если из закона Кулона определить размерность заряда — кулон:
Q = [M1/2L3/2T-1].
Тогда сила тока
I = [M1/2L3/2T-2].
В системе СИ генри/м = [LMT-2 I-2 ] = [LMT-2·(M-1L-3T4)] = [L-2T2].
Физическую величину μ0 — [T2 L-2], оказывается, трудно интерпретировать. Её обратное значение 1/ μ0 — [L2T-2]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·106 м2/с2 — аналог скорости в квадрате.
Аналогично определим размерность константы ε0. Фарад — единица электрической ёмкости:
Ф = [L-2M-1T4I2 ]. Ф/м= [L-3M-1T4 · ML3T-4 ].
Следовательно, ε0 — безразмерна! Размерность «фарада на метр» должна быть исключена из учебников физики.
Обратная величина электрической постоянной 1/ ε0 =1,12941·1011 является безразмерным коэффициентом, показывающим во сколько раз отличаются сравниваемые значения неких величин. Каких? Какой физический смысл несут константы ε0и μ0 в отдельности?
Попытаемся разобраться, что скрывается за коэффициентом пропорциональности между электрическим смещением — D и напряжённостью электрического поля —E: D = ε0·E.
По определению «D — это величина, равная отношению потока электрического смещения ψ = ΣQi(алгебраическая сумма зарядов во внутреннем пространстве замкнутой поверхности), отнесённая к площади этой поверхности S. D = dψ/dS». Почему сумма зарядов названа потоком смещения? Электрическое смещение — это некое поле ощущения зарядов, находящихся внутри объёма, на единице его поверхности.
Напряжённость электрического поля E — это «векторная величина, равная отношению силы F, действующей на положительный заряд, помещённый в некоторую точку электрического поля к этому заряду: E = dF/dQ» [91].
С трудом можно представить физический смысл электрического смещения, как некого заряда в неком объёме, разделённого на поверхность этого объёма. Это не характеристика заряда и не сила, действующая от этого заряда на другие, оказавшиеся на этой поверхности. Логично было бы использовать в формулах вместо смещения D именно заряд в неком объёме — Q, а зависимость изменения D, обратно пропорциональную квадрату расстояния, характеризующего изменение площади поверхности, логично ввести в понятие Е — напряжённости электрического поля. Это обозначало бы, что напряжённость поля зависит от заряда и уменьшается с расстоянием. В гл. 3.2 показано, что первичная сила электрического заряда, действующая на радиусе электрона — FZ(Re) ослабляется на длине окружности радиуса λK в 1/ε0раз, а сила электрического заряда, выраженная на его поверхности FZ(Re), называется в физике «заряд».
Это подтверждается размерностью квадратичного заряда: Z = Q2 = ML3/T2.
Константа 1/ε0имеет физический смысл коэффициента ослабления. Учитывая, что напряжённость поля зависит от заряда, а не наоборот, следует использовать в качестве характеристики среды обратную величину ε0: 1/ε0 = E/D = (dF dQ)/(d ΣQi/dS) = dF/ (QdQ/ dS) В числителе выражения записана физическая сила, действующая от заряда, а в знаменателе сила квадратичного заряда на единице его поверхности — FZ(Re). 1/ ε0= F / (Q2/S) = F / (Z/S).
Заряд, как было показано ранее, и как следует из полученного соотношения, должен приниматься именно в квадратичной форме Z = Q2 по сравнению с его принятым в физике обозначением. В принятых в физике размерностях квадратичный заряд есть энергия, умноженная на объём и делённая на поверхность или сила, умноженная на поверхность. Соотношение F / (Z/S) есть отношение сил.
1/ε0есть отношение физической силы к электрической силе в определённой точке пространства.
По своему физическому содержанию константа «диэлектрическая проницаемость среды» не характеризует среду распространения волн. Она результат выбора физических понятий, в данном случае,- силы. Физический смысл имеет не абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0, а обратная ей величина, характеризующая механическую силу действия единичного заряда (квадратичного!) через единицу сферической поверхности вокруг него.
Константа 1/ ε0 характеризует связь заряда, как неотъемлемой части материи, и его физического воздействия в среде ДУХ. Она — коэффициент перехода электрической силы в механическую: Fмех = (1/ ε0) · Fэл !
Физическая безразмерность константы подтверждает, что заряд (квадратичный), отнесённый к единице сферической поверхности соответствует электрической силе. Заряд — это действие! Обратная пропорциональность сил квадрату расстояния, «заложенная» в природные константы, ещё раз подтверждает, что в соответствии с теоремой П. Эренфеста (1917 г.) («в n-мерном пространстве действие силы обратно пропорционально степени от расстояния «n-1», а устойчивое состояние с минимумом энергии возможно при n ≤ 3») пространство среды ДУХ математически может быть представлено только трёхмерным и никаких многомерных пространств не существует в Природе.
Выполненные выше оценки радиуса электрона (см. 3.2.5), как функции электрической постоянной ε0 свидетельствуют, что константа 1/ ε0— это сила действия электрического заряда, а сущность заряда:
Z = Q2 =[ML3/T2] = энергия·(объём/поверхность).
Таким образом, константа 1/ε0— это характеристика физической силы действия электрического заряда, определяющая не только силы электрического взаимодействия, но и размер первочастицы материи.
Как характеристика среды распространения волн, физический смысл этой постоянной соответствует представлению, что электрическое поле есть «чувство» массы в среде ДУХ — сила действия. Это означает, что масса и заряд элементарной частицы — её неотъемлемые характеристики, а электрическое поле — это сила, «ощущение» массы в нематериальной среде ДУХ.
Электрическая и магнитная постоянные взаимосвязаны. Как показано (гл. 2.2), универсальность вихревого движения среды эфир состоит в переходе вращательного движения в поступательное и наоборот. Магнитное поле — это однонаправленное движение вихрей в среде ДУХ. Электричество и магнетизм — это проявления взаимосвязи ДУХ+материя.
По определению μ0— «абсолютная магнитная проницаемость — коэффициент пропорциональности между магнитной индукцией В (отношение магнитного потока к площади сечения, через которое проходит этот поток) и напряжённостью магнитного поля — Н (величина, характеризующая магнитное поле, размерность которой определяются по формуле напряжённости поля в центре длинного соленоида при прохождении через него определённого тока).
Выше показано, что размерность μ0 — [T2 L-2], а 1/ μ0— [L2T-2 ]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·106 м2/с2 — аналог скорости в квадрате. Это энергия, подёлённая на массу, и эту константу следует интерпретировать как физический «след» массы в среде ДУХ. Такое вращательное движение нематериальной среды ДУХ создаёт единица массы — массон. В соответствии с размерностью
физический смысл 1/μ0 -то энергия поля (энергия в среде ДУХ), отнесённая к единице внесённой в него массы. Константа 1/μ0 — усреднённая характеристика среды ДУХ, представляющей суперпозицию волн всех масс Вселенной и выраженная как квадрат скорости безмассовой среды.
Магнитная проницаемость абсолютная — Справочник химика 21
Генри на метр равен абсолютной магнитной проницаемости среды, в которой при напряженности магнитного поля 1 А/м создается магнитная индукция 1 Т [c.191]
В общем слз ае взаимодействие между электромагнитным излучением (светом) и веществом определяется тремя характеристиками — удельной электрической проводимостью а, электрической индуктивностью е (обычно эту характеристику называют электрической постоянной, или абсолютной диэлектрической проницаемостью) и магнитной восприимчивостью [х (эту характеристику называют также магнитной постоянной, или абсолютной магнитной проницаемостью). Названные характеристики связаны с показателем преломления и степенью поглощения света средой. [c.194]
Магнитная индукция Напряженность магнитного поля Магнитная проницаемость абсолютная Магнитная постоянная Намагниченность Магнитный момент Магнитный поток Удельная магнитная энергия Энергетическое произведение [c.409]
Коэффициенты пропорциональности я> М-аОо = ИоИ и X называются соответствеиио относительной магнитной проницаемостью, абсолютной магнитной проницаемостью и магнитной восприимчивостью вещества. [c.133]
Здесь р — удельное электрическое сопротивление металла, Ом Хм На —абсолютная магнитная проницаемость тела, Гн/м Дэ— глубина проникновения тока, м (U —угловая частота, рад/с. [c.102]
Абсолютная магнитная проницаемость генри на метр Г/м Н/т [c.191]
Цд — абсолютная магнитная проницаемость [c.14]
Абсолютная магнитная проницаемость Ра характеризует способность материала намагничиваться. Единица измерения — генри на метр [Гн/м = м кг / (с А )]. [c.235]
Отношение абсолютной магнитной проницаемости Ца к магнитной проницаемости вакуума ро называется относительной магнитной проницаемостью [c.235]
Магнитная постоянная, абсолютная магнитная проницаемость генри на метр Г/м [c.211]
Намагниченность насыщения = (В — Ц(,Я) /4я — предельное значение намагниченности I при возрастании Н. (Здесь х о — абсолютная магнитная проницаемость вакуума, или индукционная постоянная.) [c.523]
Температура перехода в сверхпроводящее состояние для алюминия равна 1,175 К- Абсолютный коэффициент т. э. д. с. прн 273 К е = =—1,6 мкВ/К. Алюминий является парамагнетиком, т. е. его магнитная восприимчивость положительна, а магнитная проницаемость больше единицы. Магнитная восприимчивость алюминия чистотой 99,999 и 99,99 % Х= 0,6276-10- и 0,6267-10-9 соответственно, а жидкого алюминия чистотой 99,9% х = 0,45-10-9. Магнитная индукция алюминия чистотой [c.160]
Величина (l-f4 тех) обозначается буквой Ца и называется абсолютной магнитной проницаемостью. [c.52]
Абсолютная магнитная проницаемость определяется выражением [c.52]
Отношение абсолютной магнитной проницаемости материала к магнитной постоянной вакуума [г . [c.52]
Представляло интерес выяснить влияние удельной поверхности ферритового наполнителя на i и х» магнитномягких резин, а также на частоту максимума их магнитных потерь. На рис. 5.17 и 5.18 представлены зависимости ц. и i» магнитномягких резин на основе смесей № 2, 3, 5 (см. с. 139) с ферритовыми наполнителями Ф2 и ФЗ (см. табл. 2.2). Как видно из этих рисунков, с увеличением удельной поверхности наполнителя значения действительной и мнимой частей комплексной магнитной проницаемости вулканизатов уменьшаются по абсолютной величине и при этом тип каучука также не оказывает влияния на значение fi и ц» во всем исследуемом частотном диапазоне. Резонансная частота магнитномягкой резины из смеси № 3 с наполнителем ФЗ (см. с. 139) с более мелкими частицами по сравнению с наполнителем Ф1 равна [c.142]
Удельное сопротивление металла р (или удельная проводимость 7= 1/р) и абсолютная магнитная проницаемость На не зависят от координат, напряженности магнитного или электрического полей, направления этнх полей и времени. [c.14]
Индукция в и напряженность магнитного поля связаны через магнитную проницаемость. Различают абсолютную = В/Н и относительную fl = магнитные проницаемости. Наиболее часто используют понятия нормальной fl = BpJpufIA, т. е. проницаемости для конкретной точки [c.32]
Абсолютная магнитная проницаемость записывается в виде произведе- [c.188]
У газов и плазмы (ионизированный газ) абсолютная диэлектрическая и магнитная проницаемость имеет практически такое же значение, как в пустоте (Ва во Цв Но), поэтому В уравнениях магнитной газовой динамики можно обойтись без векторов электрической индукции и наиряженпости магнитного поля, т. е. можно не учитывать явлений поляризации и намагничения среды. [c.189]
Магнитная постоянная, абсолютная магнитная проницаемость Мама пиченпость [c.211]
Проводники с током являются не только средством обнаружения и измерения магнитного поля, но и средством его создания, т. е. всякий ток порождает магнитное поле. Бесконечно длинный прямой проводник с током создает вокруг себя неоднородное магнитное поле, индукция которого зависит как от силы тока, так и от свойств среды, в которой находится проводник, — от ее абсолютной магнитной проницаемости Ца, а также от расстояния г до проводника В = ЦаСцо I 4я)2/ / г. Здесь Цо = 4п 10 Гн/м — магнитная постоянная. При описании магнитных полей, создаваемых с помощью проводников с током (катущками, торами и т. д.), удобнее использовать другую меру интенсивности поля — его напряженность Н. Она связана с индукцией соотношением [c.654]
Величину Ца = ЦоЦ называют абсолютной магнитной проницаемостью. Зависимость магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля показана на рис. 2. Различают максимальную Лпах, начальную ц ач и дифференциальную Цд магнитные проницаемости [c.330]
В неподвижном относительно электромагнитного поля объекте У ер = О, так как v = 0. Учитывая, что В = ДаД где Ца = МюЦл — абсолютная магнитная проницаемость Цо — магнитная постоянная, формулу (4) можно преобразовать [c.374]
Гаусова абсолютная система единиц объединяет абсолютную электростатическую и абсолютную электромагнитную систему в их главных основах. В этой системе единиц — единицы заряда, напряженности поля, электрического потенциала, смещения, силы тока, сопротивления, емкости, диэлектрической постоянной совпадают с единицами электростатической системы. Единицы же количества магнетизма, напряженности магнитного поля, магнитной проницаемости, магнитной индукции, магнитодвижущей силы, магнитного сопротивления, магнитного потока, индуктивности совпадают с единицами GSM, но зато формула закона Био и Савара пишется в виде [c.16]
Относительная диэлектрическая проницаемость биологических материалов для постоянного злектрического поля при температурах около 20 °С составляет от нескольких единиц (для вещества клеточных мембран) до 90 (для вещества мозга). По магнитным свойствам биологические материалы в подавляющем большинстве относятся к диамагнетикам (хотя в организме имеются и парамагнитные вещества). Их магнитная восприимчивость отрицательна, а относительная магнитная проницаемость несколько меньше единицы, однако это отличие не превьпиает 10″ . Магнитные восприимчивости разных тканей и органов несколько различаются. Наибольшее различие существует между магнитными восприимчивостями легких, с одной стороны, и сердца с кровью в полостях — с другой. Для легких она вдвое меньше по абсолютной величине. [c.11]
Как зависит от напряженности поля величина магнитной проницаемости неферромагнитных и ферромагнитных материалов?
38.Чему равна
индукция в неферромагнитной и
ферромагнитной среде при заданной
напряженности внешнего поля?
При
напряженности поля Н магнитная индукция
в неферромагнитной среде (μr =
1) была бы равна B0=μ0H.
В ферромагнитной среде к этой индукции
прибавляется индукция добавочного
магнитного поля Bд=
μ0M.Результирующая
магнитная индукция в ферромагнитном
материале B=B0+Bд=μ0(H+M).)
39.Что такое кривая
намагничивания, на какие участки она
делится?
Зависимость M(H)или
B(H), представленная в виде ф-л, графиков
или таблиц, наз. кривой намагничивания.
Рис.
3. Кривая намагничивания ферромагнетиков.
На
начальном участке кривой намагничивания
увеличение напряженности внешнего поля
ведет к незначительному росту индукции,
причем при отключении внешнего поля
индукция снижается до нуля. Этот участок
принято называть участком обратимого
намагничивания или областью Релея (I).
На
втором участке незначительное изменение
напряженности внешнего поля ведет к
заметным изменениям индукции. Этот
участок принято называть участком
резкого роста индукции или областью
скачков Баркгаузена (II).
На
третьем участке кривой намагничивания
зависимость индукции от напряженности
внешнего поля вновь ослабевает. Этот
участок называют участком замедленного
намагничивания или область намагничивания
за счет процессов вращения (III).
На
четвертом участке индукция растет
пропорционально напряженности магнитного
поля. Этот участок называют участком
насыщения или областью парапроцесса
(IV).
Магнитные
свойства материалов характеризуются
их абсолютной магнитной проницаемостью
μа.
Она определяется отношением магнитной
индукции В к
напряженности магнитного поля Н и
измеряется в генри/метр (гн/м)
Абсолютная
магнитная проницаемость вакуума μа =
4π · 10-7 гн/м.
Для воздуха и других неферромагнитных
материалов она незначительно отличается
от μа и
при технических расчетах принимается
равной 4π · 10-7 гн/м.
Так
как абсолютная магнитная проницаемость
для вакуума и указанных выше материалов
практически одинакова, то
μаназывается магнитной
постоянной μ0.
Абсолютная
магнитная проницаемость μа ферромагнитных
материалов непостоянна и во много раз
превышает магнитную проницаемость
вакуума.
Число,
показывающее, во сколько раз абсолютная
магнитная проницаемость μа ферромагнитного
материала больше магнитной постоянной
μ0,
называется относительной
магнитной проницаемостью μ
или сокращенно магнитной
проницаемостью (табл.
5).
Как
видно из кривых намагничивания (см. рис.
36), способность материалов намагничиваться
— их магнитная проницаемость — в слабых
магнитных полях велика, а затем с ростом
индукции постепенно уменьшается.
Следовательно,
магнитная проницаемость ферромагнитных
материалов — величина изменяющаяся,
зависящая от степени их намагничивания.
Что такое магнитный гистерезис и как определить основную кривую намагничивания?
Таким
образом, предельная петля магнитного
гистерезиса – это кривая изменения
магнитной индукции при изменении
внешнего магнитного поля от +Hs до
–Hs и
обратно. Пользуясь предельной петлей
магнитного гистерезиса можно определить
основные параметры материала: коэрцитивную
силу Нс, индукцию насыщения Bs,
остаточную индукцию Br и др.
Представим
себе простой электромагнит с железным
сердечником. Проведем его через полный
цикл намагничивания, для чего будем
менять намагничивающий ток от нуля до
величины ОМ в обоях направлениях.
Начальный
момент: сила тока равна нулю, железо не
намагничено, магнитная индукция В=0.
1-ая
часть: намагничивание изменением тока
от 0 до величины — + ОМ. Индукция в железе
сердечника будет возрастать сначала
быстро, затем медленнее. К концу операции,
в точке А железо так насыщено магнитными
силовыми линиями, что дальнейшее усиление
тока (свыше + ОМ) может дать самые
незначительные результаты, почему
операцию намагничивания можно считать
законченной.
Намагничивание
до насыщения означает, что имеющиеся в
сердечнике молекулярные магниты,
находящиеся в начале процесса
намагничивания в полном, а затем лишь
в частичном беспорядке, почти все
расположились теперь стройными рядами,
северными полюсами в одну сторону,
южными в другую, почему на одном конце
сердечника мы имеем теперь северную
полярность, на другом — южную.
2-я
часть: ослабление магнетизма вследствие
уменьшения тока от + ОМ до 0 и полное
размагничивание при токе — OD. Магнитная
индукция, изменяясь по кривой АС, дойдет
до значения ОС, в то время как ток уже
будет равен нулю. Эту магнитную индукцию
называют остаточным магнетизмом, или
остаточной магнитной индукцией. Для
уничтожения ее, для полного, следовательно,
размагничивания, необходимо дать в
электромагнит ток обратного направления
и довести его до значения, соответствующего
на чертеже ординате OD.
3-я
часть: намагничивание в обратную сторону
путем изменения тока от — OD до — ОМ1.
Магнитная индукция, возрастая по кривой
DE, дойдет до точки Е, соответствующей
моменту насыщении.
4-я
часть: ослабление магнетизма постепенным
уменьшением тока от — ОМ1, до нуля
(остаточный магнетизм OF) и последующее
размагничивание путем перемены
направления тока и доведения его до
величины + ОН.
5-я
часть: намагничивание, соответствующее
процессу 1-й части, доведение магнитной
индукции от нуля до + МА путем изменении
тока от + ОН до + ОМ.
Основная
кривая намагничивания.
Кривая представляющая собой геометрическое
место вершин симметричных петель
магнитного гистерезиса, которые
получаются при последовательно
возрастающих максимальных значениях
напряженности магнитного поля.
Что такое
магнитомягкие и магнитожесткие
материалы, из каких из них делают
постоянные магниты и почему?
Магнитомягкие
материалы –
это материалы с большой магнитной
проницаемостью и малой коэрцитивной
силой, быстро намагничиваются и быстро
теряют магнитные свойства при снятии
магнитного поля. Основной магнитомягкий
материал – чистое железо и его сплавы
с никелем и кобальтом. Для повышения
электросопротивления легируют
кремнием, алюминием.
Для улучшения прессуемости сплавов
вводят до 1 % пластмассы, которая полностью
испаряется при спекании. Пористость
материалов должна быть минимальной.
Магнитотвердые
материалы (постоянные
магниты) – материалы с малой магнитной
проницаемостью и большой коэрцитивной
силой.
Если
ж говорить об «обычных» магнитах,
не сверхпроводящих, то «сила магнита»
определяется свойствами материала, из
которого он изготовлен, а конкретно —
коэрцитивной силой. Этот параметр
показывает, какое внешнее поле надо
приложить, чтобы размагнитить
предварительно намагниченный образец
Как выглядит закон
Ома для магнитной цепи и как определяется
магнитное сопротивление?
Как
в электрической цепи сила тока зависит
от приложенного напряжения и от
сопротивления, оказываемого элементами
цепи, так и в магнитной цепи магнитный
поток Ф зависит
от приложенной магнитодвижущей силы
(м.д.с.) численно равной Iw и
от сопротивления Rмагнитному
потоку:
(1)
Эта
формула выражает закон
Ома для магнитной цепи.
Магнитное
сопротивление RМ определяют
в зависимости от длины силовых линий l (м),
площади поперечного сечения силового
потока S(м2)
и абсолютной магнитной проницаемости а (Вб/Ам):
(2)
Как формулируется
первое и второе правило Кирхгофа для
магнитной цепи?
Первый закон
Кирхгофа для магнитной цепи: Алгебраическая
сумма магнитных потоков Фk в узле равна
нулю
Фk=0
Второй закон
Кирхгофа для магнитной цепи: Алгебраическая
сумма МДС (SIkwk) в контуре магнитной цепи
равна алгебраической сумме магнитных
напряжений (SHkℓk) в этом же контуре
Ikwk=Hkℓk
где Ik – намагничивающий
ток, wk – количество витков катушки, Hk –
напряженность магнитного поля k-го
участка, ℓk – длина средней линии.
Магнитное напряжение UMk на участке
магнитной цепи определяется как:
UMk=Hkℓk
45. Что такое
электромагнитная сила (Ампера), действующая
на провод, чему она равна и как определить
её направление?
Сила,
с которой магнитное
поле действует
на малый отрезок проводника с током.
Электромагнитная
сила, действующая на проводник с током,
находящийся в магнитном поле и
расположенный перпендикулярно направлению
поля, равна произведению силы тока I,
индукции магнитного поля В и длины
проводника l:
F
= IBl (48)
Если
проводник расположен под углом ? к
силовым магнитным
F
= BIlsin?
Направление
действия силы F обычно определяют по
правилу левой руки: ладонь левой руки
нужно расположить так, чтобы магнитные
линии входили в нее и четыре вытянутых
пальца совместить с направлением тока,
тогда расположенный под прямым углом
большой палец укажет направление
действия электромагнитной силы. Сила
F возникает только в том случае, если
проводник расположен перпендикулярно
или под некоторым углом к магнитным
силовым линиям поля. Если же проводник
расположен вдоль силовых линий поля,
то электромагнитная сила будет равна
нулю.
Как ведут себя
близкорасположенные параллельные
провода с токами одинакового и
противоположных направлений и почему?
Если
близко один к другому расположены
проводники с токами одного направления,
то магнитные линии этих проводников,
охватывающие оба проводника, обладая
свойством продольного натяжения и
стремясь сократиться, будут заставлять
проводники притягиваться (рис. 90, а).
Магнитные
линии двух проводников с токами разных
направлений в пространстве между
проводниками направлены в одну сторону.
Магнитные линии, имеющие одинаковое
направление, будут взаимно отталкиваться.
Поэтому проводники с токами противоположного
направления отталкиваются один от
другого (рис. 90, б).
Как ведёт себя
контур с током, помещенный в магнитное
поле?
Рассмотри
контур, содержащий ЭДС, обладающий такой
особенностью: проводник АВ может свободно
перемещаться. Контур помещён в однородное
магнитное поле, направленное за рисунок
перпендикулярно площади контура. На
проводник с током в магнитном поле
действует сила Ампера
Под действием этой силы
проводник АВ перемещается
на Δх. Тогда работа силы Ампера по
перемещению проводника на Δх будет
равна
Работа,
совершаемая при перемещении проводника
с током в магнитном поле, определяется
произведением силы тока, текущего по
проводнику, на изменение магнитного
потока. Причём изменение магнитного
потока определяется произведением
величины магнитной индукции на
площадь, пересекаемую при перемещении
проводника. Работа по перемещению
проводника с током совершается источником
тока. Магнитное поле работу не совершает.
Индукция магнитного поля в этом процессе
не изменяется.
Что такое
электромагнитная сила (Лоренца),
действующая на электрон в проводе, чему
она равна и как определить её направление?
Сила
Лоренца —
Сила, с которой, электромагнитное поле
действует на точечную заряженную частицу
Направление силы
Лоренца определяется
по правилу левой руки — Если поставить
левую руку так, чтобы перпендикулярная
скорости составляющая вектора индукции
входила в ладонь, а четыре пальца были
бы расположены по направлению скорости
движения положительного заряда (или
против направления скорости отрицательного
заряда), то отогнутый большой палец
укажет направление силы
Лоренца
Что такое
электромагнитная индукция?
Электромагнитная
индукция —
явление возникновения электрического
тока в
замкнутом контуре при изменении магнитного
потока,
проходящего через него.
Закон
электромагнитной индукции (закон
Фарадея):
,
(39)
где – эдс индукции; –
полный магнитный поток (потокосцепление).
От чего зависит
эдс электромагнитной индукции в проводе
и как определить её направление?
Величина
ЭДС индукции зависит от количества
силовых линий поля, пересекающих
проводник в единицу времени, т. е. от
скорости движения проводника в поле.
Величина
индуктированной ЭДС находится в прямой
зависимости от скорости движения
проводника в магнитном поле.
Величина
индуктированной ЭДС зависит также и от
длины той части проводника, которая
пересекается силовыми линиями поля.
Чем большая часть проводника пересекается
силовыми линиями поля, тем большая ЭДС
индуктируется в проводнике. И, наконец,
чем сильнее магнитное поле, т. е. чем
больше его индукция, тем большая ЭДС
возникает в проводнике, пересекающем
это поле.
Итак, величина
ЭДС индукции, возникающей в проводнике
при его движении в магнитном поле, прямо
пропорциональна индукции магнитного
поля, длине проводника и скорости его
перемещения.
Зависимость
эта выражается формулой Е = Blv,
где
Е — ЭДС индукции; В — магнитная индукция;
I — длина проводника; v — скорость
движения проводника.
Следует
твердо помнить, что в
проводнике, перемещающемся в магнитном
поле, ЭДС индукции возникает только в
том случае, если этот проводник
пересекается магнитными силовыми
линиями поля. Если
же проводник перемещается вдоль силовых
линий поля, т. е. не пересекает, а как бы
скользит по ним, то никакой ЭДС в нем не
индуктируется. Поэтому приведенная
выше формула справедлива только в том
случае, когда проводник перемещается
перпендикулярно магнитным силовым
линиям поля.
Направление
индуктированной ЭДС (а также и тока в
проводнике) зависит от того, в какую
сторону движется проводник. Для
определения направления индуктированной
ЭДС существует правило правой руки.
Если
держать ладонь правой руки так, чтобы
в нее входили магнитные силовые линии
поля, а отогнутый большой палец указывал
бы направление движения проводника, то
вытянутые четыре пальца укажут направление
действия индуктированной ЭДС и направление
тока в проводнике.
Чему равна эдс
электромагнитной индукции в замкнутом
контуре, зависит ли она от материала,
из которого он выполнен?
.
Произведение
магнитной индукции на площадь, ограниченную
контуром, принято называть потоком
вектора магнитной индукции через данный
контур и обозначать .
Другое название –
магнитный поток: .
Поскольку
в нашем случае площадь меняется, а
магнитная индукция постоянна,
магнитный поток через контур меняется
со скоростью: .
Следовательно,
получается совсем простое выражение
для ЭДС индукции: .
Так
как скалярная физическая величина имеет
знак, то правильнее писать: .
|
Страница 2 из 2
Известно, что магнитное сопротивление в переменном магнитном поле определяется формулой:
, (1)
где F – магнитодвижущая сила, Ф – магнитный поток.
В системе СИ:
. (2)
Тогда, заменив единицы измерения в выражении (2) физическими величинами, получили формулу для расчёта магнитного сопротивления:
, (3)
где – частота электромагнитных колебаний, Z – импеданс магнитного поля в однородной среде.
Импеданс магнитного поля в однородной среде определяется формулой:
, (4)
где µ — магнитная проницаемость среды, Z/ – импеданс магнитного поля в вакууме.
Используя выражения (3) и (4), получим:
. (5)
Известно, что импеданс магнитного поля в вакууме имеет постоянную величину и определяется формулой:
=120p (Ом). (6)
где µ0= — магнитная постоянная, с =3·108 — скорость света в вакууме [1].
Таким образом, в переменном магнитном поле магнитное сопротивление прямо пропорционально частоте электромагнитных колебаний и обратно пропорционально импедансу магнитного поля.
Магнитное сопротивление зависит от магнитной проницаемости среды, через которую проходит магнитный поток. Чем больше магнитная проницаемость этой среды, тем меньше её магнитное сопротивление.
Полученные в статье формулы можно использовать при решении задач.
Задача 1. В обмотке тороида, число витков которого равно 20, течёт ток с силой 0,25А. Найти поток магнитной индукции, если циклическая частота электромагнитных колебаний равна . Импеданс магнитного поля в вакууме Z’=120p (Ом).
Ответ: Ф =1,2×10-3Вб.
Задача 2. По виткам тороида, имеющего длину l=0,6м и площадь поперечного сечения S=12см2, течёт ток. Найти циклическую частоту электромагнитных колебаний. Импеданс магнитного поля в вакууме Z’=120p (Ом). (Магнитное поле внутри тороида считать однородным).
Ответ: w =9,4×1011.
Литература
1. Акопов В. В. О импедансе электростатического и магнитного поля в вакууме. Открытый педагогический форум. – 2011. «Новая школа».
|
Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Диэлектрическая проницаемость. Электрическая постоянная. / / Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая проницаемость вакуума = Электрическая постоянная.
| ||||||
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. | ||||||
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected] | Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. | |||||
магнитная проницаемость | Определение и факты
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 посредством намагничивающего поля, деленного на напряженность магнитного поля H намагничивающего поля. Магнитная проницаемость μ (греч. Μ) определяется как μ = B / H. Плотность магнитного потока B — это мера фактического магнитного поля в материале, рассматриваемого как концентрация силовых линий магнитного поля или потока на единицу площади поперечного сечения. Напряженность магнитного поля H — это мера намагничивающего поля, создаваемого электрическим током в катушке с проволокой.
В пустом или свободном пространстве плотность магнитного потока такая же, как и у намагничивающего поля, потому что нет никакой материи для изменения поля. В единицах сантиметр – грамм – секунда (сгс) проницаемость B / H пространства безразмерна и имеет значение 1.В единицах метр – килограмм – секунда (мкс) и единицах СИ B и H имеют разные размеры, а проницаемость свободного пространства (обозначенная μ 0 ) была определена равной 4 π × 10. — 7 Вебер на ампер-метр, так что единица измерения электрического тока мкс может быть такой же, как практическая единица — ампер. С переопределением ампера в 2019 году μ 0 больше не равно 4 π × 10 — 7 weber на амперметр и должно определяться экспериментально.(Тем не менее, [ μ 0 /4 π × 10 — 7 ] равно 1.00000000055, все еще очень близко к своему прежнему значению.) В этих системах проницаемость, B / H , называется абсолютной проницаемостью мкм среды. Относительная проницаемость μ r затем определяется как отношение μ / μ 0 , которое является безразмерным. Таким образом, относительная проницаемость свободного пространства или вакуума равна 1.
Магнитные материалы можно классифицировать по их проницаемости. Диамагнитный материал имеет постоянную относительную проницаемость немного меньше 1. Когда диамагнитный материал, такой как висмут, помещается в магнитное поле, внешнее поле частично удаляется, и плотность магнитного потока внутри него немного уменьшается. Парамагнитный материал имеет постоянную относительную проницаемость немного больше 1. Когда парамагнитный материал, такой как платина, помещается в магнитное поле, он становится слегка намагниченным в направлении внешнего поля.Ферромагнитный материал, такой как железо, не имеет постоянной относительной проницаемости. По мере увеличения намагничивающего поля относительная проницаемость увеличивается, достигает максимума, а затем уменьшается. Очищенное железо и многие магнитные сплавы имеют максимальную относительную проницаемость 100000 или более.
Что такое магнитная проницаемость? — Определение, формула и относительная проницаемость материала
Определение: Магнитная проницаемость определяется как свойство материала, позволяющее магнитной силовой линии проходить через него .Другими словами, магнитный материал может поддерживать развитие магнитного поля.
Магнитная силовая линия прямо пропорциональна проводимости материала. Их единица измерения СИ составляет Генри на метр (H / M или Hm 2 ) или ньютон на квадратный ампер (N-A 2 ).
Магнитная проницаемость материала прямо пропорциональна количеству линий, проходящих через него. Проницаемость воздуха или вакуума представлена как μ 0 , что равно 4π × 17 -7 Гн / м.Проницаемость воздуха или вакуума очень низкая. μ представляет собой магнитную проницаемость.
Считайте, что кольцо из мягкого железа помещено в магнитное поле, показанное выше. Большая часть магнитной силовой линии проходит через кольцо из мягкого железа, потому что кольцо обеспечивает легкий путь к магнитным линиям. Это показывает, что магнитная проницаемость железа намного больше, чем у воздуха, или проницаемость воздуха очень низкая.
Проницаемость материала равна отношению напряженности поля к плотности потока материала.Это выражается формулой, показанной ниже.
Где, B — плотность магнитного потока
H — напряженность магнитного поля
Относительная проницаемость — Относительная проницаемость материала представляет собой сравнение проницаемости относительно воздуха или вакуума. Фактическая проницаемость воздуха или вакуума очень низкая по сравнению с абсолютной проницаемостью.
Относительная проницаемость материала — это отношение проницаемости любой среды к проницаемости для воздуха или вакуума.Выражается как
Относительная проницаемость воздуха и немагнитного материала равна единице (u 0 / u 0 = 1) .
Проницаемость вакуума и пересмотренная международная система
Единицы
IEEE Magn Lett. Авторская рукопись; доступно в PMC 19 апреля 2018 г.
Опубликован в окончательной отредактированной форме как:
PMCID: PMC5
4
NIHMSID: NIHMS943717
Ronald B.Goldfarb
Национальный институт стандартов и технологий, Боулдер, Колорадо 80305,
США
Рональд Б. Голдфарб, Национальный институт стандартов и технологий, Боулдер, Колорадо 80305,
США;
* Life Fellow, IEEE
См. Другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.
Аннотация
Ожидается, что Международная система единиц (СИ) будет пересмотрена таким образом, чтобы
что все семь базовых единиц, включая килограмм, будут определены в терминах
фиксированные числовые значения семи определяющих констант.Пересмотренный SI будет включать
новое определение ампера. Одним из следствий этого является то, что проницаемость вакуума
не будет иметь фиксированного числового значения, но станет, в принципе,
измеримая величина. Материальная связь между плотностью магнитного потока,
напряженность магнитного поля и намагниченность не изменятся. Однако его
выражение в системе электромагнитных единиц сантиметр-грамм-секунда (EMU),
где проницаемость вакуума равна единице, больше не будет онтологически
эквивалент, и количества не будут точно конвертированы в СИ.Уже
вопреки международной конвенции, все еще распространенная система ЭВС станет
устаревший.
Ключевые слова: Электромагнетизм, проницаемость вакуума, проницаемость свободного пространства, магнитная постоянная, магнитные единицы, Международная система единиц, электромагнитная система единиц
I. ПЕРЕСМОТР СИ
На 106-м заседании в октябре 2017 г. , Международный комитет по весам
и меры ( CIPM ) официально рекомендовали коренное переопределение
Международная система единиц ( SI ).Ожидается, что это будет
принята 26-й Генеральной конференцией по мерам и весам ( CGPM )
в ноябре 2018 года и что пересмотренный SI затем вступит в силу на
после Всемирного дня метрологии, 20 мая 2019 г. Пересмотренная СИ будет
существенное изменение единиц измерения с момента, когда метр-килограмм-секунда-ампер
( MKSA ) была принята CGPM в 1954 году.
В пересмотренной системе СИ будут пересмотрены килограмм, ампер, кельвин и моль.
в терминах новых фиксированных значений постоянной Планка, элементарного заряда,
Постоянная Больцмана и постоянная Авогадро соответственно.Эти четыре константы
соединит частоту сверхтонкого перехода цезия, скорость света и
световая отдача излучения частотой 540 ТГц как семь определяющих констант
СИ [CGPM 2011]. Под
в пересмотренной системе СИ, определение единиц будет отличаться от их
реализация.
В 2014 г. 25-я ГКБМ полагала, что неопределенности в определениях
из четырех фундаментальных констант еще не были достаточно малы, чтобы пересмотреть SI
[CGPM 2014]. Новый
значения констант будут основаны на опубликованных определениях, или
по крайней мере, принятые к публикации до 1 июля 2017 г., и которые использовались
Комитет Международного совета по науке по данным для науки и
Технология ( CODATA ) для рекомендации значений и неопределенностей четырех
фундаментальные константы, необходимые для пересмотра настоящего SI [Mohr 2018].Четыре значения будут позже исправлены.
(т.е. станет точным), а полный набор из семи фиксированных констант будет определять все
единиц в пересмотренной системе СИ [Newell
2014].
В этом письме проводится различие между фиксированными, определяющими константами в
пересмотренный SI (например, постоянная Планка) и константы, которые экспериментально
(например, постоянная тонкой структуры).
II. THE AMPERE
Часть обновленной СИ строится постепенно: сверхтонкий переход
Частота цезия-133 уже определяет второе.Второе и фиксированное значение
скорости света уже определяют метром. Второй, счетчик и новенький
фиксированное значение постоянной Планка переопределит килограмм. Устранение
артефакт килограмма материала в качестве эталона был одним из мотивов для
переработанная СИ; массы официальных килограммовых копий по неизвестным причинам переместились на
заказ 50 частей в 10 9 за 100 лет в отношении определяющих
артефакт [Миллс 2011].
Второе и новое фиксированное значение элементарного заряда переопределит
ампер: 1 ампер будет электрическим током, соответствующим потоку
1 / (1.602 176 634 × 10 −19 ) элементарный
сборов в секунду [BIPM
2016]. (Здесь величина элементарного заряда от специального
Корректировка CODATA за 2017 г. [Mohr
2018].) Определение ампера в настоящей системе СИ:
«Тот постоянный ток, который, если он поддерживается двумя прямыми параллельными линиями.
проводники бесконечной длины, незначительного круглого сечения и размещенные 1
метра в вакууме, создаст между этими проводниками силу, равную 2
× 10 −7 ньютон на метр длины »[BIPM 2006].В этом определении
эффект фиксации значения проницаемости вакуума
μ 0 должно быть точно 4 π
× 10 −7 N / A 2 ≡
4 π × 10 −7 Гн / м, может быть
видно из закона силы Ампера: F / l =
μ 0 I 1 I 2 / 2 πd ,
с силой на единицу длины Ф / л = 2 ×
10 −7 Н / м, токи I 1 и
I 2 = 1 A, а разделение d
= 1 м.
Новое определение ампера фиксирует значение e
вместо μ 0 , и в результате
μ 0 необходимо определить экспериментально
[BIPM 2016]. По аналогии,
диэлектрическая проницаемость вакуума ε 0 =
1 / μ 0 c 2 должно быть
определяется экспериментально (как было до c зафиксировано в 1983 году).
Продукт
ε 0 μ 0
= 1/ c 2 остается точным.
III. КОНСТАНТА ТОЧНОЙ СТРУКТУРЫ
Фактически экспериментальное значение μ 0
будет основываться на безразмерной постоянной тонкой структуры
α , константа связи электромагнитной силы
, где h — это вновь установленное значение Планка.
постоянная, c — фиксированная скорость света в вакууме, и
e — новый фиксированный элементарный заряд (равный абсолютному
значение заряда электрона). Относительные стандартные неопределенности в
мкм 0 , ε 0 ,
и α будут идентичны.
Еще одна величина, представляющая интерес для магнетизма, — квант магнитного потока.
ϕ 0 =
h / 2 e , равно обратной величине Джозефсона
постоянная K J , будет зафиксирована в новой версии SI. Тем не мение,
магнетон Бора μ B =
eh / 4 πm e будет зависеть от
значение массы покоя электрона m e , рассчитанное из
экспериментально определенная постоянная Ридберга R ∞
и α : м e =
2 hR ∞ / cα 2 .Поскольку e и h не будут иметь неопределенности,
неопределенность μ B в пересмотренной СИ будет
на порядок меньше, чем в настоящее время [Mohr 2016, 2018].
Постоянная тонкой структуры α , что удивительно почти
равный 1/137, имеет множество физических интерпретаций в атомной физике, высоких энергиях
физика, квантовая электродинамика и космология [Kragh 2003]. Потому что α
измеряется многими различными способами, возможно, что его принятое значение,
и, следовательно, μ 0 , будет немного эволюционировать
спустя годы после переопределения СИ.
В компиляциях CODATA в соответствии с настоящим SI, h является
параметр, который настраивается в соответствии с алгоритмом, обеспечивающим согласие между
фиксированные константы μ 0 и c и
экспериментальные константы α, h и e в
(1) [Mills 2006, Mohr
2016]. В обновленной СИ фиксированные постоянные будут равны ч,
c и e , а экспериментальная константа будет
α . Один из способов представить эту эволюцию:
( h / e 2 ) exp = ( μ 0 c /2) фиксированный ⋅ (1/ α ) exp [текущий SI]
(2)
( μ 0 ) exp = (2 h / c e 2 ) фиксированный ⋅ ( α ) exp [исправленный SI]
(3)
где нижний индекс «exp» означает
«Экспериментальный.”
Если использовать значения ( h, c, e ) фиксированный и
( α ) exp из специальной компиляции CODATA
[Mohr 2018] в (3) получаем
μ 0 = 1,256 637 0617 × 10 −6 H / m
(4)
с некоторой погрешностью в последней десятичной цифре из-за
с неопределенностью в α . Это значение идентично
4 π × 10 −7 Гн / м до 9
значимые фигуры. Дело в том, что μ 0 будет как
близко к 4 π × 10 −7 Гн / м как
допускается неопределенностью в α и усечением CODATA
из h и e .
Практические последствия μ 0 нет
фиксированная константа будет равна нулю [Mills
2006]; однако философское значение для исследователей
все еще используя систему сантиметр-грамм-секунда ( CGS ) электромагнитной
единицы ( EMU ) должны вызывать самоанализ. (Гауссовы единицы и EMU
то же самое для магнитных свойств.) Как отметил Дэвис
[2017], «Коэффициенты пересчета в системы СКГ, которые
в настоящее время использовать точное соотношение
{ μ 0 / 4 π }
≡ 10 −7 , больше не будет строго правильным после
пересмотренный SI вступает в силу.»(Фигурные скобки означают, что убирают
единиц, связанных с количеством в пределах.)
IV. ОТКЛОНЕННАЯ АЛЬТЕРНАТИВА
Другая возможность рассматривалась, но отклонена Рабочей
Группа по SI ( WGSI ) Консультативного комитета CIPM по
Электричество и магнетизм ( CCEM ). Помимо фиксации Планка
константа, WGSI могла бы порекомендовать исправить планковский заряд
q P =
(2 ε 0 hc ) 1/2
знак равно
(2 ч / мк 0 в ) 1/2
= e / α 1/2 вместо фиксации
элементарный заряд e [Stock
2006].Крепление q P сохранило бы
μ 0 при привычном значении
4 π × 10 −7 Гн / м и выполнено
e в зависимости от измерений α .
В своих обсуждениях на WGSI частично повлияло обоснование
фиксированная стоимость e , установленная Миллсом
и другие. [2006]: К 1990-м годам ампер
реализуется эффектом Джозефсона для напряжения и квантовым эффектом Холла для
сопротивление (обе функции h и e ) и
Закон Ома, а не сила тока в параллельных проводах.Определение
ток с точки зрения фиксированной стоимости e принесет практическую
квантовые электрические стандарты в точном соответствии с SI [BIPM 2016]. Решение WGSI
проинформировал CCEM [2007]
Рекомендация E1 для CIPM, которая была подтверждена в 2009 году.
Совсем недавно Консультативный комитет по термометрии [CCT 2017], Консультативный комитет
для массы и связанных величин [CCM
2017], а Консультативный комитет по единицам [CCU 2017] также рекомендовал CIPM
приступить к запланированному переопределению килограмма, ампера, кельвина и моля.
Изменение μ 0 от фиксированной постоянной
к экспериментально определенному значению имеет значение для единиц измерения в
магнетизм.
V. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ
Максвелл использовал термин «магнитная индуктивная емкость» для
соотношение плотности потока В и напряженности магнитного поля
Н . Термин «проницаемость» возник с
Томсон [1872]. В
Обработка Максвелла (в единицах СГС), В, и
H были принципиально разными количествами [Silsbee 1962].Это было кодифицировано в
1930 г. Международной электротехнической комиссией ( IEC ), которая
присвоил единицу «гаусс» B и единицу
«Эрстед» до H , и указал, что их соотношение,
проницаемость вакуума, имела числовое значение единицы, а физические размеры еще
подлежит определению [Kennelly
1931]. 1 При
заседаний в 1931–1934 гг., комитетов Международного союза чистых и
Прикладная физика (IUPAP) одобрила резолюции МЭК, а
признавая «практические» единицы, высказал мнение, что «СКГ
система единиц подходит для физика »[Kennelly 1933].
Хотя IEC отказалась от системы EMU в 1935 г. (решение, подтвержденное в
1938) в пользу Георгия
[1901] Система MKSX [Ascoli 1905, Giorgi
1905] (с четвертой основной единицей «X» не
назначенный на ампер «A» до 1950 года IEC и 1954 года CGPM)
[Petley 1995], в CGS есть
оставался популярным среди поколений физиков. Действительно, когда система MKSX была
принят CGPM [1948], это
отметил, что «Международный союз [чисто и прикладных]
Физика… не рекомендует отказываться от системы CGS.
физики.”
В 1960 году 11-я конференция CGPM установила название Système.
International d’Unitès (SI) для системы MKSA
единиц, кельвина и канделы [BIPM
2006]. В 1964 году Национальное бюро стандартов США сделало его
политика требует в своих отчетах единиц СИ [Chisholm 1967]. В 1966 году Институт электротехники и
Инженеры-электронщики через Координационный комитет по стандартам 14 по количеству и
Единицы, рекомендуемые единицы СИ для всех опубликованных работ. Примечательно, что конкретный
рекомендация заключалась в том, что «различные единицы СГС электрического и магнитного
количества больше не должны использоваться.Это включает … Гилберта, Эрстеда,
Гаусс и Максвелл »[Пейдж
1966]. ИЮПАП
[1987] в конечном итоге рекомендовал, чтобы «авторы
рекомендуется адаптировать [sic] единицы СИ для данных в физике
журналы », а с недавнего времени — IUPAP
[2008] одобрили прогнозируемую пересмотренную SI.
VI. РЕКОМЕНДАЦИИ
В все еще популярной системе EMU количество точно конвертируется в
представим СИ множителями 4 π и степенями 10.
требование, чтобы проницаемость вакуума имела значение единицы, препятствовало его
фактическое экспериментальное определение, точно так же, как это фиксированная константа в настоящей СИ.Однако природа электромагнитной реальности будет сильно отличаться в пересмотренной версии.
SI. По сравнению с ЭВС проницаемость вакуума не только будет иметь размеры (поскольку она
есть в настоящем СИ), но его значение, в принципе, также можно измерить. Что
есть связь между B и H будет
Онтологически отличается в пересмотренной SI по сравнению с системой EMU.
Магнитика была одной из научных дисциплин, наиболее устойчивых к
принятие СИ.В новой редакции СИ «мирное сосуществование»
двух систем единиц [Silsbee
1962] уже неосуществима. Следующие рекомендации оправдывают
рассмотрение.
Научные журналы, публикующие статьи в области магнетизма, должны
требовать использования SI и запрещать EMU, такие как oersted, gauss и
«Эму на кубический сантиметр». Авторы, которые находят
выражение напряженности магнитного поля H в единицах
ампер на метр, чтобы быть неудобным, вместо этого может относиться к
μ 0 H в единицах
тесла (или милли-, микро-, нано- или пикотесла).Аналогично намагничивание
M можно выразить как
μ 0 M или как
магнитная поляризация Дж в единицах тесла или
Миллитесла.На благо будущих поколений магнетиков,
профессора должны использовать СИ при обучении в классе. Коммерческий
приборы и магнитометры должны быть запрограммированы на выдачу отчетов об измерениях.
результаты в SI.При написании уравнений уместно использовать такие фразы, как
«Где μ 0 —
проницаемость вакуума »(или« вакуум магнитный
проницаемость »или« проницаемость свободного
пространство »или« магнитная постоянная ») без
давая числовое значение.Это следует за типичным использованием при обращении к
скорость света c , постоянная Больцмана
k , или магнетон Бора
мкм B .
Благодарности
Ричард С. Дэвис (Bureau International des Poids et Mesures, BIPM) предложил много
содержательные комментарии и полезные предложения по рукописи.
Список литературы
- Асколи М. О системах электрических агрегатов. J Inst Elect Eng. 1905; 34: 176–180. DOI: 10.1049 / jiee-1.1905.0012. [CrossRef] [Google Scholar]
- BIPM. Международная система единиц. 8-е. Севр, Франция: Bureau Int. des Poids et Mesures; 2006. [Интернет]. Доступно: http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8.pdf. [Google Scholar]
- BIPM. Международная система единиц. Проект 9-го. Севр, Франция: Bureau Int. des Poids et Mesures; 2016. [Онлайн]. Доступно: http://www.bipm.org/utils/common/pdf/sibrochure-draft-2016b.pdf. [Google Scholar]
- Birge RT.Об электрических и магнитных агрегатах и размерах. Амер Учитель физики. 1934; 2: 41–48. DOI: 10,1119 / 1,1992863. [CrossRef] [Google Scholar]
- Birge RT. О создании основных и производных единиц, с
специальная ссылка на электрические агрегаты. Часть II. Амер Учитель физики. 1935; 3: 171–179. DOI: 10,1119 / 1,1992965. [CrossRef] [Google Scholar] - CCEM. Рекомендация E1: Предлагаемые изменения в Международной системе единиц
(SI) Международное бюро мер и весов; Севр, Франция: 2007.[В сети]. Доступно: http://www.bipm.org/cc/CCEM/Allowed/25/CCEM2007-44.pdf. [Google Scholar] - CCM. Рекомендация G1: Для нового определения килограмма в 2018 году. Международное бюро по измерениям и весам; Севр, Франция: 2017. [Online]. Доступно: http://www.bipm.org/cc/CCM/Allowed/16/06E_Final_CCM-Recommendation_G1-2017.pdf. [Google Scholar]
- CCT. Рекомендация T1: Для нового определения кельвина в 2018 году. Bureau Int. des Poids et Mesures; Севр, Франция: 2017.[В сети]. Доступно: https://www.bipm.org/cc/CCT/Allowed/28/Recommendation-CCT-T1-2017-EN.pdf. [Google Scholar]
- CCU. Рекомендация U1: О возможном переопределении килограмма, ампера,
кельвинов и кротов в 2018 году. Bureau Int. des Poids et Mesures; Севр, Франция: 2017. [Online]. Доступно: http://www.bipm.org/cc/CCU/Allowed/23/CCU_Final_Recommendation_U1_2017.pdf. [Google Scholar] - CGPM. Постановление 6 9-го ГКБП. 1948 [Интернет]. Доступно: http://www.bipm.org/en/CGPM/db/9/6/
- CGPM.Резолюция 1 24-го ГКБП о возможном будущем пересмотре
Международная система единиц СИ. 2011 [Интернет]. Доступно: http://www.bipm.org/en/CGPM/db/24/1/ - CGPM. Резолюция 1 25-го ГКБМ о будущем пересмотре
Международная система единиц СИ. 2014 [Интернет]. Доступно: http://www.bipm.org/en/CGPM/db/25/1/ - Chisholm LJ. Единицы измерения веса и измерения. Вашингтон, округ Колумбия, США: GPO; 1967 г. (Национальное бюро стандартов, Misc. Pub. 286). [В сети].Доступно: https://www.govinfo.gov/app/details/GOVPUB-C13-a8ff2e478908a0307a1b097ecfe6a1cc. [Google Scholar]
- Дэвис Р.С. Определение значения постоянной тонкой структуры из
текущий баланс: Ознакомьтесь с некоторыми предстоящими изменениями в
SI. Amer J Phys. 2017; 85: 364–368. DOI: 10.1119 / 1.4976701. [CrossRef] [Google Scholar] - Джорджи Г. Разумные единицы электромагнетизма. Atti dell ’Associazione Elettrotecnica Italiana. 1901; 5: 402–418. [Google Scholar]
- Георгий Г.Предложения по электрическому и физическому
единицы измерения. J Inst Elect Eng. 1905; 34: 181–185. DOI: 10.1049 / jiee-1.1905.0013. [CrossRef] [Google Scholar] - IUPAP. Резолюции, 19-я Генеральная ассамблея IUPAP, Вашингтон, США. 1987 [Интернет]. Доступно: http://iupap.org/general-assembly/19th-general-assembly.
- IUPAP. Резолюции, 26-я Генеральная Ассамблея IUPAP, Цукуба, Япония. Предложение по Резолюции 2008 г., представленное Ассамблее IUPAP Комиссией C2
(СУНАМКО). [В сети]. Доступно: http: // iupap.org / general-assembly / 26th-general-assembly /;
http://archive.iupap.org/ga/ga26/file_50095.pdf. - Питомник AE. Устройства с магнитной цепью, принятые I.E.C. Trans Amer Inst Elect Eng. 1931; 50: 737–743. DOI: 10.1109 / T-AIEE.1931.5055863. DOI: 10.1109 / T-AIEE.1931.5055864. [CrossRef] [CrossRef] [Google Scholar]
- Kennelly A E. Последние действия, предпринятые символами, единицами и номенклатурой
(S.U.N.) комитет Международного союза теоретической и прикладной физики
(I.P.U.) в отношении К.Магнитные блоки GS. Trans Amer Inst Elect Eng. 1933; 52: 647–658. DOI: 10.1109 / T-AIEE.1933.5056365. DOI: 10.1109 / T-AIEE.1933.5056366. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [CrossRef] [Google Scholar] - Kragh H. Магическое число: частичная история тонкой структуры
постоянный. Arch Hist Exact Sci. 2003. 57: 395–431. DOI: 10.1007 / s00407-002-0065-7. [CrossRef] [Google Scholar] - Миллс И.М., Мор П.Дж., Куинн Т.Дж., Тейлор Б.Н., Уильямс Э.Р. Новое определение килограмма, ампера, кельвина и моля: предложено
подход к реализации рекомендации 1 CIPM (CI-2005) Metrologia.2006. 43: 227–246. DOI: 10.1088 / 0026-1394 / 43/3/006. [CrossRef] [Google Scholar] - Миллс И.М., Мор П.Дж., Куинн Т.Дж., Тейлор Б.Н., Уильямс Э.Р. Адаптация Международной системы единиц к двадцать первому
век. Философ Trans Roy Soc A. 2011; 369: 3907–3924. DOI: 10.1098 / rsta.2011.0180. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] - Мор П.Дж., Ньюэлл Д.Б., Тейлор Б.Н. CODATA рекомендуемые значения фундаментальных физических констант:
2014. Rev Mod Phys. 2016; 88: 035009. DOI: 10.1103 / RevModPhys.88.035009. [CrossRef] [Google Scholar] - Mohr PJ, Newell DB, Taylor BN, Tiesinga E. Данные и анализ для специального фундаментального исследования CODATA 2017
настройка констант. Метрология. 2018 DOI: 10.1088 / 1681-7575 / aa99bc. будет опубликован. [CrossRef] [Google Scholar] - Newell DB. Более фундаментальная Международная система единиц. Phys сегодня. 2014; 67: 35–41. DOI: 10.1063 / PT.3.2448. [CrossRef] [Google Scholar]
- Page CH, Barrow BB, Kreer JG, Mason W, Wintringham W.T. Рекомендуемая практика IEEE для единиц в опубликованных научных и
техническая работа.IEEE Spectr. 1966; 3: 169–173. DOI: 10.1109 / MSPEC.1966.5216747. [CrossRef] [Google Scholar] - Петли Б.В. Краткая история электрических агрегатов до 1964 года. Метрология. 1995; 31: 481–494. DOI: 10.1088 / 0026-1394 / 31/6/007. [CrossRef] [Google Scholar]
- Silsbee FB. Системы электроустановок. J Res Nat Bur Stand. 1962; 66С: 137–183. DOI: 10.6028 / jres.066C.014. [CrossRef] [Google Scholar]
- Stock M, Witt TJ. Дискуссия за круглым столом CPEM 2006 «Предлагаемые изменения в
SI, ’Metrologia.2006. 43: 583–587. DOI: 10.1088 / 0026-1394 / 43/6/014. [CrossRef] [Google Scholar] - Томсон В. Перепечатка статей по электростатике и магнетизму. Лондон, Великобритания: Macmillan; 1872. С. 482–493. [В сети]. Доступно: https://books.google.com/books?id=xGZDAAAAIAAJ&pg=PA482. [Google Scholar]
Проницаемость
Проницаемость — это способность поддерживать образование магнитных полей в материале.
Проницаемость измеряется в Гн / м (Генри / м) или ньютонов на ампер 2 (Н / Д 2 ) .
Проницаемость свободного пространства
Проницаемость свободного пространства µ 0 (постоянная проницаемости или магнитная постоянная) составляет
µ 0 = 4π 10 −7 (Г / м)
≈ 1,257 10 −6 (Г / м, Н / Д 2 )
Относительная проницаемость
Относительная проницаемость — это отношение проницаемости конкретной среды к проницаемости свободного пространства µ 0
µ r = µ / µ 0 (1)
где
µ rme 9006 9116 = относительная
µ = проницаемость среды (H / м)
Самый низкий относительная магнитная проницаемость парамагнитного материала равна 1.0 — и магнитный отклик материала такой же, как «свободное пространство» или полный вакуум.
| Средняя | Проницаемость — µ — (H / m) | Относительная проницаемость — μ / μ 0 — | 1.00000037 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий | 1,256665 10 −6 | 1.000022 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Аустенитная нержавеющая сталь 1) | 1,260 10 −6 — 8,8 10 −6 | 1,003 — 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Висмут | 1,25643 10 848| Углеродистая сталь | 1,26 10 −4 | 100 | Кобальт-железо (материал полосы с высокой проницаемостью) | 2,3 10 −2 | 18000 | Медь 1 | Медь 1 | 256629 10 −6 | 0,999994 | Феррит (никель-цинк) | 2,0 10 −5 — 8,0 10 −4 | 16-640 | Ферритная нержавеющая сталь (отожженная | ) | 1,26 10 −3 — 2,26 10 −3 1000-1800 | Водород | 1,2566371 10 −6 | 1 | Железо (чистота 99,8%) | 6,3 10 3 | 5000 | Железо (99.Fe, отожженный на 95% в H) | 2,5 10 −1 | 200000 | Мартенситная нержавеющая сталь (отожженная) | 9,42 10 −4 — 1,19 10 −3 | 750-950 | Мартенситная нержавеющая сталь (закаленная) | 5,0 10 -5 — 1,2 10 -4 | 40-95 | Nanoperm | 1,0 10 -1 | 80000 | магнит | 1.32 10 −6 | 1,05 | ||||
| Никель | 1,26 10 −4 — 7,54 10 −4 | 100-600 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пермаллой | 1.0 10 −2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Платина | 1,256970 10 −6 | 1.000265 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Сапфир | 1.2566368 10 −6 | 0,99999976 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вакуум (µ 0 ) | 4π 10 −7 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0,999992 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Древесина | 1,25663760 10 −6 | 1.00000043 |
1) Проницаемость аустенитных нержавеющих сталей не похожа на ферритную и мартенситную сталь.Аустенитная сталь может быть классифицирована как парамагнитная с относительной проницаемостью, приближающейся к 1,0 в полностью аустенитном состоянии. Низкая проницаемость позволяет использовать аустенитную сталь там, где требуется немагнитный материал.
Магнитная проницаемость вакуума [Энциклопедия электромагнетизма]
Магнитная проницаемость вакуума , проницаемость вакуума , проницаемость свободного пространства или магнитная постоянная , обычно обозначается символом $ \ mu_0 $ (иногда также обозначается как mu0 ) — константа, определяющая связь между напряженность магнитного поля Гн (А / м) и плотность магнитного потока Б (Тл) в вакууме, со значением $ \ mu_0 = 4 · \ pi · 10 ^ {- 7} $ (Гн / м) , или генри на метр.
В вакууме соотношение между B и H строго линейное, так что:
| (1) | $$ B = \ mu_0 · H $$ | (T) |
Константа $ \ mu_0 $ является скаляром, и уравнение (1) выполняется для всех условий B и H , независимо от того, являются ли они скалярами или векторами.
Относительная проницаемость
Одним из показателей качества магнитных материалов является относительная магнитная проницаемость $ \ mu_r $ (безразмерная), которая выражает отношение данной проницаемости материала $ \ mu_ {material} $ (Гн / м) к проницаемости свободного пространства, например что:
| (2) | $$ \ mu_r = \ frac {\ mu_ {material}} {\ mu_0} $$ | (без единицы измерения) |
По определению уравнения (2) относительная проницаемость вакуума равна в точности 1.
Например, если ту же амплитуду H приложить к материалу с относительной проницаемостью $ \ mu_r $ = 100, такой материал будет реагировать с амплитудой B в 100 раз большей, чем это было бы для вакуума. Упрощенно это можно выразить так:
| (3) | $$ B = \ mu_ {материал} · H = \ mu_r · \ mu_0 · H $$ | (T) |
Уравнение (3) часто используется в инженерных приложениях.
Восприимчивость к вакууму
В зависимости от математического подхода вместо проницаемости может оказаться более полезным понятие восприимчивости.
Для всех материалов и всех типов относительной проницаемости соответствующая восприимчивость в точности равна:
| (4) | $$ χ = \ mu_r — 1 $$ | (без единицы измерения) |
Следовательно, для вакуума восприимчивость в точности равна нулю, $ χ_0 = 0 $.
| Полезная страница? Поддержите нас! Все, что нам нужно, это всего за 0,25 доллара в месяц. Давай … |
Немагнитные материалы
Чаще всего используются немагнитные материалы (диамагнитные и парамагнитные, например.грамм. медь, алюминий, дерево, резина, пластик, все газы) имеют проницаемость настолько близкую к единице, что для обычных расчетов можно использовать значение $ \ mu_0 $.
Например, пиролитический графит, который проявляет большой диамагнитный эффект (по сравнению с другими материалами), имеет $ \ mu_r $ = 1.000595, поэтому предположение $ \ mu_r $ = 1 будет означать ошибку менее 0,06%, что обычно намного меньше, чем другие источники неопределенности. Ошибка будет на порядок меньше для других немагнитных материалов (при условии, что они не загрязнены магнитными частицами, которые проявляют ферромагнетизм, ферримагнетизм и т. Д.).{-7} $ (H / м).
Однако определение других единиц СИ было изменено в 2018 году, и магнитная постоянная больше не является точной, но полагается на определение других единиц, во время пересмотра СИ относительная стандартная неопределенность составляла 2,3 × 10 −10 (без единиц измерения). ).
Система CGS
См. Также
Список литературы
magnet_permeability_of_vacuum.txt · Последнее изменение: 17.04.2021, 10:17, автор: stan_zurek
Магнитная проницаемость — вопросы и ответы в МРТ
Магнитное поле ( B ), определенное выше, также известно как поле магнитной индукции , магнитная индукция , или плотность магнитного потока .Однако существует другой тип магнитного поля, обозначенный H , который называется напряженность магнитного поля . H и B имеют разные единицы измерения и несколько разное физическое значение. H можно рассматривать как приложенную извне «силу намагничивания», тогда как B представляет собой фактическое магнитное поле, индуцированное в области пространства. Необходимо различать H и B , поскольку электромагнитное поле в данной точке пространства зависит не только от распределения электрических токов, порождающих это поле (отраженных в H ), но и от типа материя, занимающая регион (отражена в B ).
При отсутствии материи (например, в вакууме) B и H по существу эквивалентны, за исключением коэффициента µo для настройки единиц измерения. Таким образом, мы можем написать: B vac = µo H . Коэффициент µo называется проницаемостью свободного пространства и имеет значение 4π × 10 -7 ньютонов / ампер² в единицах СИ. Поскольку B измеряется в теслах (ньютонах на ампер-метр), единицами СИ для H должны быть амперы на метр.
Всякий раз, когда материя присутствует в данной области пространства, индуцированное поле ( B ) обычно не равно приложенному полю ( H ). Когда H встречает материю, происходят различные электромагнитные взаимодействия, которые можно рассматривать как стремящиеся «сконцентрировать» или «рассеять» магнитные силовые линии. Это явление в первую очередь является результатом действия неспаренных орбитальных и делокализованных электронов, которые создают циркулирующие токи и, во-вторых, индуцируют внутреннюю намагниченность ( Mi ), также называемую объемным магнитным моментом , которая служит либо для увеличить или противопоставить приложенному полю ( H ).Эта намагниченность пропорциональна приложенному полю безразмерной константой, известной как восприимчивость (χ), , выраженная соотношением
Mi = χ H .
Следовательно, мы можем написать:
B = µo ( Mi + H )
= µo (χ H + H )
= µo (1+ χ) µ H µ H
Новый член µ — это безразмерный коэффициент, известный как магнитная проницаемость материала.Это связано с магнитной восприимчивостью выражением µ = 1 + χ .
Когда µ> 1 (или χ> 0), магнитное поле можно рассматривать как «концентрированное» по сравнению с полем в вакууме, и вещество называется парамагнитным . Когда µ <1 (или χ <0), поле можно считать относительно «истонченным» или «рассредоточенным», и вещество называется диамагнитным . Эти концепции будут рассмотрены более подробно в последующих вопросах.
Связь между B и H в вопросе
Проницаемость
Проницаемость
В
диэлектрическая проницаемость материала связывает
Плотность электрического потока к
Электрическое поле. Аналогичным образом материалы можно классифицировать по
их проницаемость , что относится к
Плотность магнитного потока на
Магнитное поле, через уравнение [1].
Проницаемость чаще всего обозначается греческим символом mu ().
| [Уравнение 1] |
|---|
Проницаемость измеряется в единицах Генри на метр [H / m], который имеет размеры
индуктивность на единицу длины.
Так же, как диэлектрическая проницаемость связана с выравниванием электрических дипольных моментов связанных молекул,
проницаемость связана с ориентацией связанных магнитных частиц в материале.
В простом смысле проницаемость — это мера того, насколько легко магнитное поле
может проходить через среду.
Проницаемость вакуума обозначается как,
и равно:
| [Уравнение 2] |
|---|
Проницаемость среды () чаще всего указывается в терминах ее относительной
проницаемость, которая
мера проницаемости среды относительно проницаемости вакуума:
| [Уравнение 3] |
|---|
Относительная проницаемость среды может быть меньше 1.Это известно
как Диамагнетизм . Когда это происходит, материал фактически создает
внутреннее магнитное поле противоположно приложенному извне магнитному полю.
Среда (материал) с относительной проницаемостью больше 1 называется
парамагнитный . В этих материалах поля B и H
линейно связаны согласно Уравнению [1], а интенсивность (величина)
магнитного поля
не изменяет значение проницаемости.
Напротив, Ферромагнетизм в материалах демонстрирует гистерезис. Таким образом,
проницаемость зависит от силы применяемых полей и истории
(зависимость приложенного магнитного поля от времени) приложенного поля. Эти материалы
часто имеют очень высокие значения.
Проницаемость обычных материалов приведена в таблице 1.
ТАБЛИЦА I. Общие значения проницаемости.
| Материал | |
|---|---|
| Вода | 0.999 992 |
| Вакуум | 1,0 |
| Тефлон | 1,0 |
| Сталь | 100 |
| Феррит | 640 |
| Мю-металл | 20 000 |
Уравнения Максвелла
Страница проницаемости защищена авторским правом, в частности
приложение к уравнениям Максвелла.
