A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
A permeabilitás, mágneses permeabilitás vagy abszolút permeabilitás a B mágneses indukciót és a H mágneses térerősséget összekötő arányossági tényező. Jele: a görög µ (ejtsd: mű), mértékegysége a henry/méter, 1 H/m = 1 V•s/A•m.[1]
ahol µ általában egy komplex másodrendű tenzor, a közegre jellemző mennyiség. Homogén, izotróp közegben, időben nem – vagy csak lassan – változó terek esetén a permeabilitás egy valós szám, amely a mágneses indukció és térerősség abszolút értékének hányadosaként írható:[2]
Neve a latin permeare „átengedni” szóból származik. A közeg mágneses teret „áteresztő képességének” foghatjuk fel, minél nagyobb ugyanis az értéke, az adott áram hatására mindig ugyanakkora mágneses térerősség mellett a mágneses tér mozgatóerejét valójában jellemző mágneses indukció annál nagyobb benne.
A vákuum permeabilitása és a relatív permeabilitás
A permeabilitás két tényező szorzatára bontható:
- ,
ahol a vákuum permeabilitása vagy másképpen mágneses konstans:[3]
- , másképpen
a mágnesesség területén alapvető fontosságú állandó, a µr relatív permeabilitás pedig a közeg relatív permeabilitása, dimenzió nélküli szám, amely megmutatja, hogy a mágneses indukció hányszor lesz nagyobb, ha a teret vákuum helyett valamilyen anyag tölti ki. Vákuum esetén µr = 1.
Különböző közegekben az elektromágneses sugárzás terjedési sebessége, a fázissebesség különbözik, de a nagyságát a közeg relatív permittivitása ε és permeabilitása µ egyértelműen meghatározzák:
Az anyagok mágneses viselkedésének típusai
Az anyagok a mágneses térrel szembeni viselkedésük szerint három csoportra oszthatók.
Ferromágneses anyagok
A Ferromágneses anyagok relatív permeabilitása változó, de egynél sokkal nagyobb (µr >> 1). A permeabilitásuk sok tényezőtől függ, például a hőmérséklettől, a külső mágneses tér erősségétől, és a mágneses telítettségüktől. Egy bizonyos hőmérséklet, a Curie-pont fölött elveszítik ferromágnesességüket. Állandó mágnes készíthető belőlük, mivel a külső mágneses tér megszűnése után is mágnesesek maradnak. Ezeket az anyagokat a mágnes mindkét pólusa vonzza. A ferromágneses anyagokban az elektronok spinje külső mágneses tér hiányában is rendeződik, egységes mágnesezettségű tartományok, domének alakulnak ki. Külső mágneses tér hatására a domének átrendeződnek: a mágneses térrel egyezően mágnesezett domének megnőnek, az ellentétes irányúak összeszűkülnek. A telítési tartományban az összes domén a külső mágneses tér irányába fordul.
Paramágneses anyagok
A Paramágneses anyagok relatív permeabilitása egynél egy kicsit nagyobb (µr >~ 1). Mágneses térben kis mértékben magukhoz vonzzák az erővonalakat, enyhén növelik az indukció erősségét. A mágnes mindkét pólusa vonzza őket egy kicsit. A paramágneses anyagokban az atomok egy vegyértékűek.
Diamágneses anyagok
A Diamágneses anyagok relatív permeabilitása egynél kisebb (µr < 1). Mágneses térben kiszorítják magukból az erővonalakat, csökkentik az indukció erősségét. Ezeket az anyagokat a mágnes mindkét pólusa, és az inhomogén mágneses tér kis mértékben taszítja. A legerősebb diamágnesek a szupravezetők, amelyeknek nulla értékű a permeabilitása. A diamágneses viselkedést az atomok két szabad vegyértéke okozza. A nemfémek jellemzően diamágnesesek.
Anyagok relatív permeabilitása
Csoport | Anyag | µr |
---|---|---|
Ferromágneses anyagok |
Kobalt | 100-400 |
Nikkel | 200-500 | |
Vas | 300-6000 | |
Permalloy ötvözetek | 5000-300000 | |
Paramágneses anyagok | ||
Platina | 1,0000004 | |
Alumínium | 1,0000043 | |
Mangán | 1,0004 | |
Diamágneses anyagok | ||
Arany | 0,99997 | |
Ezüst | 0,999975 | |
Kén | 0,99998 | |
Réz | 0,99999 | |
Víz | 0,9999901 |
Komplex permeabilitás
Gyorsan változó terek esetén a permeabilitás komplex mennyiséggé válik. A periodikusan váltakozó mágneses térben az anyag mágneses mezőjének változása késve követi a külső mágneses tér változását:[4]
ahol B késedelmi szöge H-hoz képest.
Innen a permeabilitás:
- ,
komplex függvény, aminek valós része a valós permeabilitás, komplex része pedig a késedelemből adódó veszteségeket írja le. A veszteség egyszerűbben mérhető a veszteségi tangenssel:
- ,
A komplex permeabilitás Euler-formulával:
- .
Permeabilitás tenzor
Anizotróp terek esetén a permeabilitás tenzormennyiséggé válik.
Jegyzetek
- ↑ Fizikai kislexikon 533. o., permeabilitás
- ↑ Fizikai kislexikon 533. o., permeabilitás
- ↑ Fizikai kislexikon 533. o., permeabilitás
- ↑ M. Getzlaff, Fundamentals of magnetism, Berlin: Springer-Verlag, 2008.
Források
- ↑ Fizikai kislexikon: Fizikai Kislexikon. Műszaki Könyvkiadó, Budapest. 963 10 1695 1 (1977)
- A világ működése - permeabilitás (Hozzáférés: 2016. április 27.)
- Mágneses permeabilitás, mágnesezési görbék (Hozzáférés: 2016. április 27.)
További információk
- http://fizikaweb.uni-pannon.hu/fizika_content/Oktatas/Fizika_Informatikai_kar/fiz2ik_magnesesseg_7.ppt[halott link]
- https://web.archive.org/web/20101011113428/http://e-oktat.pmmf.hu/webgui/www/uploads/images/349/Ch-4.pdf
- http://www.tankonyvtar.hu/konyvek/elektromagneses-terek/elektromagneses-terek-081204-67[halott link]
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.