茶年 · 中文维基百科

磁导率

Wikipedia · 2024-07-04 维基百科 👁 1 阅读

在电磁学中，磁导率是一种材料对一个外加磁场线性反应的磁化程度。磁导率通常用希腊字母μ来表示。该形式由奥利弗·赫维赛德于1885年9月创造使用。

在国际单位制单位中，磁导率的单位是亨利每米（H m-1），或牛顿每安培的平方（N A-2）。常数值 \mu_0 为磁场常数或真空磁导率，并有明确定义 值 \mu_0 = 4π×10−7 N·A−2 (≈ 1.2566371×10−6 N·A−2)。

解释
电磁学中，辅助磁场（auxiliary magnetic field）H描绘了一个磁感应强度B在一个特定的媒介下，怎样影响磁偶极子团，包括偶极子的迁移和磁偶极子的重新定向。和磁导率的关系为：

:\mathbf{B}=\mu \mathbf{H}

磁导率 μ 在各向同性介质中为一个标量，在各向异性的介质中为张量。

通常，磁导率不是一个常数，它可随在媒质中的位置，施加场的频率，湿度，温度，和其他一些参数而变化。在一个非线性介质中，磁导率取决于磁场的强度。磁导率作为频率的函数可以呈现实值也可以是複值。在铁磁性材料中，B和H的关系表现为非线性和迟滞性: B不是一个H的单值函数，但也同时取决于该材料的过去。对于这些材料有时考虑它的增加磁导率
:\Delta\mathbf{B}=\mu_\Delta \Delta\mathbf{H}.

磁导率是每单位长度上的电感。在国际单位制中，导磁率单位是亨利每米（H m-1 = J/(A2·m) = N A-2）。辅助磁场H为每单位长度下的电流并且以安培每米（A m-1）的单位被测量。μH的乘积，因此是电感乘电流每单位面积（H·A/m2）。但是电感是每单位电流下的磁通量，所以该乘积也是每单位面积的磁通量。只有磁感应强度B，是以韦伯（伏特-秒）每平方米 (V·s/m2)为单位，或特斯拉（T）。

B与一个移动电荷q的洛伦兹力有关：

:\mathbf{F} = q (\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})。

电荷q单位是库仑（C），速率v是m/s，所以该力F以牛顿计算（N）：

:q \mathbf{v} \times \mathbf{B}
= \mbox{C} \cdot \dfrac{\mbox{m}}{\mbox{s}} \cdot \dfrac{\mbox{V} \cdot \mbox{s}}{\mbox{m}^2}
= \dfrac{\mbox{C} \cdot (\mbox{J / C})}{\mbox{m}}
= \dfrac{\mbox{J}}{\mbox{m}} = \mbox{N}

H与磁偶极子的密度有关。一个磁偶极子是一个闭合的电流循环。其偶矩是电流乘以面积，单位为安培米平方（A·m2），并且其值等于线圈上的电流乘以圈数。 H与其相距的偶极子，H大小与偶极矩除以该距离的立方成比例关系，物理意义为每单位长度下的电流。

相对磁导率
相对磁导率，有时候被定义为符号μr，是特殊介质的磁导率和真空磁导率μ0的比值：

:\mu_{r} = \frac{\mu}{\mu_{0}}.

以相对磁导率的形式，磁化率为：

:\chi_m = \mu_r - 1 \,

χm，一个无量纲的量，有时候被称为体积磁化率，以区别于χp (质量磁化率）和χM（摩尔或摩尔质量磁化率）。

複磁导率
複磁导率是处理高频磁效应的一个有用的工具

一些常见材料的参数
{| class="wikitable"
|+对于一些选定材料的磁化系数和磁导率的数据
|-
! 介质
! 磁化系数（χm）
! 磁导率（μ）
! 磁场
! 最大频率
|-
|μ合金
| 20,000
| 25,000 × 10-6 H/m
| 在0.002 T
|-
|透磁合金
| 8000
| 1.2566650 × 10-6 H/m
|-
|氢
|8 × 10−9
or 2.2 × 10−9，其高频退火磁导率为1,000,000（直流磁导率最大值（µ））。氢退火的（纯铁-N5级）可达到160,000（µ）的磁导率，但相对很昂贵。

参见条目

  • 順磁性
  • 抗磁性
  • 铁磁性
  • 反铁磁性
  • 国际单位制电磁学单位
  • 电磁铁
  • 电容率

参考文献
外部链接

#材料科學 #磁學 #电磁學

评论 (0)

  • 还没有评论，来抢沙发吧。