Kas ir magnētiskā caurlaidība (mu)
No daudzu gadu tehniskās prakses mēs zinām, ka spoles induktivitāte ir ļoti atkarīga no vides īpašībām, kurā spole atrodas. Ja vara stieples spolei ar zināmu induktivitāti L0 pievieno feromagnētisko serdi, tad citos iepriekšējos apstākļos pašindukcijas strāvas (papildu aizvēršanās un atvēršanas strāvas) šajā spolē palielināsies daudzkārt, eksperiments apstiprinās, ko tas nozīmēs. palielinās vairākas reizes induktivitātekas tagad būs vienāds ar L.
Eksperimentāls novērojums
Pieņemsim, ka vide, viela, kas aizpilda telpu aprakstītajā spolē un ap to, ir viendabīga un tiek ģenerēta caur tās vadītāju plūstošajai strāvai, magnētiskais lauks atrodas tikai šajā konkrētajā apgabalā, nepārsniedzot tās robežas.
Ja spolei ir toroidāla forma, slēgta gredzena forma, tad šī vide kopā ar lauku koncentrēsies tikai spoles tilpumā, jo ārpus toroida magnētiskā lauka praktiski nav.Šī pozīcija ir derīga arī garai spolei - solenoīdam, kurā visas magnētiskās līnijas ir koncentrētas arī iekšpusē - pa asi.
Piemēram, teiksim, ka kādas ķēdes vai bezkodolu spoles induktivitāte vakuumā ir vienāda ar L0. Tad tai pašai spolei, bet jau viendabīgā vielā, kas aizpilda telpu, kur atrodas dotās spoles magnētiskā lauka līnijas, lai induktivitāte ir L. Šajā gadījumā izrādās, ka attiecība L / L0 nav nekas cits kā noteiktās vielas relatīvā magnētiskā caurlaidība (dažreiz saukta tikai par "magnētisko caurlaidību").
Kļūst acīmredzams: magnētiskā caurlaidība ir daudzums, kas raksturo konkrētās vielas magnētiskās īpašības. Bieži vien tas ir atkarīgs no vielas stāvokļa (un vides apstākļiem, piemēram, temperatūras un spiediena) un tā rakstura.
Termina izpratne
Termina "magnētiskā caurlaidība" ieviešana attiecībā uz vielu magnētiskajā laukā ir līdzīga termina "dielektriskā konstante" ieviešanai vielai elektriskā laukā.
Magnētiskās caurlaidības vērtību, kas noteikta ar iepriekš minēto formulu L / L0, var izteikt arī kā dotās vielas absolūtās magnētiskās caurlaidības un absolūtā tukšuma (vakuuma) attiecību.
To ir viegli redzēt: relatīvā magnētiskā caurlaidība (pazīstama arī kā magnētiskā caurlaidība) ir bezizmēra lielums. Bet absolūtajai magnētiskajai caurlaidībai ir izmērs Hn / m, tāds pats kā vakuuma magnētiskajai caurlaidībai (absolūtai!) (tā ir magnētiskā konstante).
Faktiski mēs redzam, ka vide (magnētiskā) ietekmē ķēdes induktivitāti, un tas skaidri parāda, ka izmaiņas vidē izraisa izmaiņas magnētiskajā plūsmā Φ, kas iekļūst ķēdē, un līdz ar to arī indukcijas B izmaiņām. , ko piemēro katram magnētiskā lauka punktam.
Šī novērojuma fiziskā nozīme ir tāda, ka tai pašai spoles strāvai (pie tādas pašas magnētiskās intensitātes H) tās magnētiskā lauka indukcija būs noteiktu skaitu reižu lielāka (dažos gadījumos mazāka) vielā ar magnētisko caurlaidību mu nekā pilns vakuums.
Tas ir šādā veidā, jo vide ir magnetizēta, un tam pašam sāk piemīt magnētiskais lauks Vielas, kuras var šādi magnetizēt, sauc par magnētiem.
Absolūtās magnētiskās caurlaidības mērvienība ir 1 H/m (henrijs uz metru vai ņūtons uz ampēru kvadrātā), tas ir, tā ir tādas vides magnētiskā caurlaidība, kur pie magnētiskā lauka sprieguma H 1 A/m, a. magnētiskā indukcija 1 notiek T.
Parādības fiziskais attēls
No iepriekš minētā ir skaidrs, ka strāvas cilpas magnētiskā lauka iedarbībā tiek magnetizētas dažādas vielas (magnēti) un rezultātā tiek iegūts magnētiskais lauks, kas ir magnētisko lauku summa — magnetizētās vides magnētiskais lauks. plus strāvas cilpa, tāpēc tā pēc lieluma atšķiras no tikai strāvas lauka ķēdēm bez vides. Magnētu magnetizācijas iemesls ir mazāko strāvu esamība katrā to atomā.
Pēc magnētiskās caurlaidības vērtības vielas iedala diamagnētiskajās (mazāk par vienu – magnetizētas attiecībā pret pielietoto lauku), paramagnētos (vairāk par vienu – magnetizētās pielietotā lauka virzienā) un feromagnētos (daudz vairāk par vienu). — magnetizēti un magnetizēti pēc pielietotā magnētiskā lauka deaktivizēšanas).
Feromagnēti raksturojas ar histerēzetāpēc jēdziens "magnētiskā caurlaidība" tīrā veidā nav attiecināms uz feromagnētiem, bet noteiktā magnetizācijas diapazonā, kaut kādā tuvinājumā, var izdalīt lineāru magnetizācijas līknes daļu, kurai būs iespējams aprēķināt magnētiskā caurlaidība.
Supravadītājos magnētiskā caurlaidība ir 0 (jo magnētiskais lauks ir pilnībā izspiests to tilpuma dēļ), un gaisa absolūtā magnētiskā caurlaidība ir gandrīz vienāda ar mu vakuumu (lasiet magnētisko konstanti). Gaisa gadījumā mu ir nedaudz vairāk par 1.