Физика на магнитната пропускливост

Магнитна проницаемост, относително увеличение или намаляване на полученото магнитно поле вътре в материал в сравнение с намагнитващото поле, в което се намира даденият материал; или свойството на материал, който е равен на плътността на магнитния поток B, установена в материала, чрез намагнително поле, разделено на силата на магнитното поле H на намагнитващото поле. По този начин магнитната проницаемост μ (гръцки mu) се определя като μ = B / H. Плътността на магнитния поток B е мярка за действителното магнитно поле в материал, считан за концентрация на линии на магнитно поле, или поток, за единица площ на напречното сечение. Силата на магнитното поле H е мярка за намагнитващото поле, произведено от потока на електрическия ток в намотка от жица.

В празно или свободно пространство плътността на магнитния поток е същата като на намагнетизиращото поле, защото няма значение за промяна на полето. В сантиметър-грам-секунди (cg) единици, пропускливостта B / H на пространството е безразмерна и има стойност 1. В метър-килограм-секунда (mks) и SI единици, B и H имат различни размери и проницаемостта на свободно пространство (символизирано μ ₀) се определя като равно на 4π × 10 ^{- 7} weber на амперметър, така че mks единицата на електрически ток може да бъде същата като практическата единица, ампера. С предефинирането на ампера през 2019 г. μ ₀ вече не е равно на 4π × 10 ^{- 7} weber на амперметър и трябва да се определи експериментално. (Въпреки това, [μ ₀ / 4π × 10 ^{- 7}] е 1.00000000055, все още много близка до предишната си стойност.) В тези системи проницаемостта, B / H, се нарича абсолютна проницаемост μ на средата. След това относителната проницаемост μ _r се определя като съотношение μ / μ ₀, което е безразмерно. По този начин относителната пропускливост на свободното пространство или вакуума е 1.

Материалите могат да бъдат класифицирани магнетично въз основа на тяхната пропускливост. Диамагнетичният материал има постоянна относителна проницаемост малко по-малка от 1. Когато диамагнетичен материал, като бисмут, се постави в магнитно поле, външното поле частично се изхвърля и плътността на магнитния поток в него леко се намалява. Парамагнитният материал има постоянна относителна проницаемост малко повече от 1. Когато парамагнитен материал, като платина, се постави в магнитно поле, той става леко намагнетизиран в посока на външното поле. Феромагнитен материал, като желязо, няма постоянна относителна пропускливост. С увеличаването на намагнетизираното поле относителната проницаемост се увеличава, достига максимум и след това намалява. Пречистеното желязо и много магнитни сплави имат максимална относителна пропускливост от 100 000 или повече.