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Fisica della permeabilità magnetica

Fisica della permeabilità magnetica
Fisica della permeabilità magnetica

Video: Materiali magnetici (Davide Contini) 2024, Settembre

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Anonim

Permeabilità magnetica, relativo aumento o diminuzione del campo magnetico risultante all'interno di un materiale rispetto al campo di magnetizzazione in cui si trova il materiale dato; o la proprietà di un materiale uguale alla densità del flusso magnetico B stabilita all'interno del materiale da un campo magnetizzante diviso per l'intensità del campo magnetico H del campo magnetizzante. La permeabilità magnetica μ (greco mu) è quindi definita come μ = B / H. La densità del flusso magnetico B è una misura del campo magnetico effettivo all'interno di un materiale considerato come una concentrazione di linee di campo magnetico, o flusso, per unità di sezione trasversale. L'intensità del campo magnetico H è una misura del campo magnetizzante prodotto dal flusso di corrente elettrica in una bobina di filo.

Nello spazio vuoto, o libero, la densità del flusso magnetico è la stessa del campo magnetizzante perché non è possibile modificare il campo. In unità centimetro-grammo-secondo (cgs), la permeabilità B / H dello spazio è senza dimensioni e ha un valore di 1. In metro – chilogrammo secondo (mks) e unità SI, B e H hanno dimensioni diverse e la permeabilità di spazio libero (simbolizzato μ 0) è stato definito uguale a 4π × 10 - 7 weber per ampere-metro in modo che l'unità mks della corrente elettrica possa essere la stessa dell'unità pratica, l'ampere. Con la ridefinizione dell'ampere nel 2019, μ 0 non è più uguale a 4π × 10 - 7 weber per ampere-metro e deve essere determinato sperimentalmente. (Tuttavia, [μ 0 / 4π × 10 - 7] è 1.00000000055, ancora molto vicino al suo valore precedente.) In questi sistemi la permeabilità, B / H, è chiamata permeabilità assoluta μ del mezzo. La permeabilità relativa μ r viene quindi definita come il rapporto μ / μ 0, che è senza dimensioni. Pertanto, la permeabilità relativa dello spazio libero o del vuoto è 1.

I materiali possono essere classificati magneticamente sulla base delle loro permeabilità. Un materiale diamagnetico ha una permeabilità relativa costante leggermente inferiore a 1. Quando un materiale diamagnetico, come il bismuto, viene posto in un campo magnetico, il campo esterno viene parzialmente espulso e la densità del flusso magnetico al suo interno viene leggermente ridotta. Un materiale paramagnetico ha una permeabilità relativa costante leggermente superiore a 1. Quando un materiale paramagnetico, come il platino, viene posto in un campo magnetico, diventa leggermente magnetizzato nella direzione del campo esterno. Un materiale ferromagnetico, come il ferro, non ha una permeabilità relativa costante. All'aumentare del campo di magnetizzazione, la permeabilità relativa aumenta, raggiunge un massimo e quindi diminuisce. Il ferro purificato e molte leghe magnetiche hanno permeabilità relative massime di 100.000 o più.