Relația dintre câmpul magnetic (H) și inducția magnetică (B) în materie este caracterizată de o cantitate fizică denumită permeabilitate magnetică. Permeabilitatea magnetică absolută a mediului este raportul dintre B și H. Conform Sistemului Internațional de Unități, acesta este măsurat în unități numite 1 Henry per metru.
Valoarea sa numerică este exprimată prin raportul mărimii sale cu valoarea permeabilității magnetice a vidului și este notată cu μ. Această valoare este denumită permeabilitate magnetică relativă (sau pur și simplu permeabilitate magnetică) a mediului. Ca o cantitate relativă, nu are o unitate de măsură.
În consecință, permeabilitatea magnetică relativă μ este o cantitate care indică de câte ori inducerea câmpului unui mediu dat este mai mică (sau mai mare) decât inducerea unui câmp magnetic în vid.
Când substanța este expusă unui câmp magnetic extern, aceasta devine magnetizată. Cum se întâmplă acest lucru? Conform ipotezei lui Ampere, electrocurgerile microscopice circulă în mod constant în fiecare substanță, cauzate de mișcarea electronilor de-a lungul orbitelor lor și de prezența propriului lor moment magnetic. În condiții normale, această mișcare este neordonată, iar câmpurile "se sting" (se compensează) reciproc. Când corpul este plasat într-un câmp extern, curenții sunt ordonați și corpul devine magnetizat (adică are propriul câmp).
Permeabilitatea magnetică a tuturor substanțelor este diferită. Pe baza magnitudinii sale, substanțele sunt împărțite în trei grupe mari.
În diamagneți, permeabilitatea magnetică μ este puțin mai mică decât unitatea. De exemplu, în bismut, μ = 0,9998. Diamagnetele includ zinc, plumb, cuarț, sare de rocă, cupru, sticlă, hidrogen, benzen, apă.
Permeabilitatea magnetică a substanțelor paramagnetice este puțin mai mare decât una (pentru aluminiu, μ = 1.000023). Exemple de paramagneți sunt nichelul, oxigenul, tungstenul, ebonitul, platina, azotul și aerul.
În cele din urmă, un număr de substanțe (în principal metale și aliaje) aparțin celui de-al treilea grup, a cărui permeabilitate magnetică semnificativă (prin mai multe ordini de mărime) depășește unitatea. Aceste substanțe sunt ferromagneți. Aceasta include în principal nichel, fier, cobalt și aliajele lor. Pentru oțel, μ = 8 ∙ 10 ^ 3, pentru un aliaj de nichel cu fier, μ = 2,5 ∙ 10 ^ 5. Ferromagneții au proprietăți care le disting de alte substanțe. Mai întâi, au magnetism rezidual. În al doilea rând, permeabilitatea lor magnetică depinde de magnitudinea inducției câmpului extern. În al treilea rând, pentru fiecare dintre ele există un anumit prag de temperatură, numit punctul Curie, la care își pierde proprietățile feromagnetice și devine un paramagnet. Pentru nichel, punctul Curie este 360 ° C, pentru fier - 770 ° C.
Proprietățile feromagneților determină nu numai permeabilitatea magnetică. dar și cantitatea I, numită magnetizarea unei substanțe date. Aceasta este o funcție neliniară complexă a inducției magnetice, creșterea magnetizării fiind descrisă de o linie numită curba de magnetizare. În același timp, atingând un anumit punct, magnetizarea încetează să crească (are loc saturația magnetică). Lipsa magnetizării feromagnetului de la creșterea valorii inducției câmpului extern se numește histereză magnetică. În acest caz, există o dependență de caracteristicile magnetice ale feromagnetului nu numai asupra stării sale în prezent, ci și asupra magnetizării sale anterioare. Reprezentarea grafică a curbei acestei dependențe se numește buclă de histerezis.
Citiți de asemenea
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: