Magnetna susceptibilnost

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
Pojednostavljeni uporedni pregled magnetne permeabilnosti: feromagnetikaf), paramagnetnap), vakuuma0) i dijamagnetnad).

Magnetna susceptibilnost (oznaka χm) je fizička veličina kojom se opisuje svojstvo materije da može da bude magnetizovana u magnetnom polju.[1] Ona iznosi:

gde je: μr - relativna magnetna permeabilnost materije; pozitivna je za feromagnetične i paramagnetične materije, a negativna za dijamagnetične materije. Merna jedinica magnetske susceptibilnosti je broj jedan.[2]

Magnetna permeabilnost[уреди]

Magnetna permeabilnost je elektromagnetna osobina materijala koja pokazuje intenzitet magnetizacije tela kada su ona izložena vanjskim magnetnom polju. Magnetska permeabilnost se označava grčkim slovom mi (μ). Pojam magnetska permeabilnost osmislio je Oliver Hevisajd 1885. U sistemskim jedinicama SI, permeabilnost se izražava u Henrijima po metru (H/m), ili u Njutnima po Amperu na kvadrat (N/A2) ili Volt · sekunda na Amper · metar {Vs/Am}.

Magnetna permeabilnost vakuuma ili univerzalna magnetna konstanta (znak ) je prirodna konstanta magnetske permeabilnosti za vakuum, koja iznosi: = 4π · 10–7 H/m [3] ili = 12.566370614 · 10–7 N/A². Jednaka je recipročnoj vrednosti umnoška dielektrične permitivnosti vakuuma ε0 i kvadrata brzine svetlosti c u vakuumu: μ0 = 1/(ε0c2).[4]

Dielektrična permitivnost vakuuma, permitivnost vakuuma, dielektričnost vakuuma ili dielektrična konstanta vakuuma (oznaka ε0) je prirodna konstanta koja je jednaka recipročnoj vrednosti umnoška magnetske permeabilnosti vakuuma μ0 i kvadrata brzine svetlosti c u vakuumu: ε0 = 1/(μ0c2) = 8.854187817 · 10–12 F/m. [5]

Relativna magnetska permeabilnost[уреди]

Relativna magnetna permeabilnost (oznaka μr)) je fizička veličina koja opisuje magnetnu propusnost materije u odnosu na magnetsku permeabilnost vakuuma; količnik je magnetske permeabilnosti μ i magnetske permeabilnosti vakuuma μ0, to jest:

Merna je jedinica relativne magnetne permeabilnosti broj jedan (1).

Relativna magnetna permeabilnost dijamagnetičnih materija nešto je manja od 1, na primer relativana je magnetska permeabilnost vode 0,999991, srebra 0,9999975, bakra 0,999994. Relativna magnetska permeabilnost paramagnetičnih materija nešto je veća od 1, na primer platine 1,000265, aluminijuma 1,0000082, vazduha 1,00000037, a relativna magnetska permeabilnost feromagnetičnih materija značajno je veća od 1, na primer relativna je magnetska permeabilnost čistog gvožđa 5 000, a mi-metala (legura od 77% nikla, 16% gvožđa, 5% bakra, 2% hroma ili molibdena) 50 000 do 80 000.[6]

Vrednosti za neke materijale[уреди]

Magnetna susceptibilnost i permeabilnost za odabrane materijale
Materijal Susceptibilnost χm
(volumetrijski SI)
Permeabilnost μ [H/m] Relativna permeabilnost μ/μ0 Magnetno polje Frekvencija (maks.)
Metglas 1,26 · 100 1 000 000 [7] kod 0,5 T 100 kHz
Gvožđe (99,95% čisto Fe normalizovano u H) 2,5 · 10-1 200 000 [8]
Nanoperm 1,0 · 10-1 80 000 [9] kod 0,5 T 10 kHz
Mu-metal 2,5 · 10-2 20 000 [10] kod 0,002 T
Mu-metal 6,3 · 10-2 50 000 [11]
Kobalt-gvožđe (trake visoke permeabilnosti) 2,3 · 10-2 18 000 [12]
Permalloy 8 000 1,0 · 10-2 8 000 kod 0,002 T
Gvožđe (99,8% čisto) 6,3 · 10-3 5 000
Električarski čelik 5,0 · 10-3 4 000 kod 0,002 T
Feritični nerđajući čelik (normalizovan) 1,26 · 10-3 - 2,26 · 10-3 1 000 – 1 800[13]
Martenzitni nerđajući čelik (normalizovan) 9,42 · 10-4 - 1,19 · 10-3 750 – 950
Ferit (manganski cink) > 8,0 · 10-4 640 (ili više) 100 kHz ~ 1 MHz
Ferit (niklov cink) 2,0 · 10-5 - 8,0 · 10-4 16 – 640 100 kHz ~ 1 MHz
Ugljeni čelik 1,26 · 10-4 100 kod 0,002 T
Nikal 1,26 · 10-4 - 7,54 · 10-4 100 – 600 kod 0,002 T
Martenzitni nerđajući čelik (kaljen) 5,0 · 10-5 - 1,2 · 10-4 40 – 95
Austenitni nerđajući čelik 1,26 · 10-6 - 8,8 · 10-6 1,003–7 [14]
Neodijumov magnet 1,32 · 10-6 1,05 [15]
Platina 1,25697 · 10-6 1,000265
Aluminijum 2,22 · 10-5 [16] 1,256665 · 10-6 1,000022
Drvo 1,25663760 · 10-6 1,00000043
Vazduh 1,25663753 · 10-6 1,00000037 [17]
Beton (suvi) 1 [18]
Vakuum 0 4π × 10−70) 1 (točno, po definiciji)
Vodonik -2,2 · 10-9 [16] 1,2566371 · 10-6 1.0000000
Teflon 1,2567 · 10-6 [10] 1,0000
Safir -2,1 · 10-7 1,2566368 · 10-6 0,99999976
Bakar -6,4 · 10-6 ili -9,2 · 10-6 [16] 1,256629 · 10-6 0,999994
Voda -8,0 · 10-6 1,256627 · 10-6 0,999992
Bizmut -1,66 · 10-4 1,25643 · 10-6 0,999834
Superprovodnik −1 0 0

Reference[уреди]

  1. ^ „magnetizability, ξ”. IUPAC Compendium of Chemical Terminology—The Gold Book (2nd изд.). International Union of Pure and Applied Chemistry. 1997. 
  2. ^ Magnetska susceptibilnost, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  3. ^ The NIST reference on fundamental physical constants
  4. ^ Magnetska permeabilnost vakuuma, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
  5. ^ Dielektrična permitivnost vakuuma, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.
  6. ^ Relativna magnetska permeabilnost, [4] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  7. ^ „"Metglas Magnetic Alloy 2714A", ''Metglas''”. Metglas.com. Приступљено 2011-11-08. 
  8. ^ „"Magnetic Properties of Ferromagnetic Materials", ''Iron''”. C.R Nave Georgia State University. Приступљено 2013-12-01. 
  9. ^ „"Typical material properties of NANOPERM", ''Magnetec''” (PDF). Приступљено 2011-11-08. 
  10. 10,0 10,1 „"Relative Permeability", ''Hyperphysics''”. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Приступљено 2011-11-08. 
  11. ^ „Nickel Alloys-Stainless Steels, Nickel Copper Alloys, Nickel Chromium Alloys, Low Expansion Alloys”. Nickel-alloys.net. Приступљено 2011-11-08. 
  12. ^ „"Soft Magnetic Cobalt-Iron Alloys", ''Vacuumschmeltze''” (PDF). www.vacuumschmeltze.com. Приступљено 2013-08-03. 
  13. ^ Carpenter Technology Corporation (2013). „Magnetic Properties of Stainless Steels”. Carpenter Technology Corporation. 
  14. ^ British Stainless Steel Association (2000). „Magnetic Properties of Stainless Steel” (PDF). Stainless Steel Advisory Service. 
  15. ^ Pyrhönen, Juha; Tapani Jokinen; Hrabovcová, Valéria (2009). Design of Rotating Electrical Machines. John Wiley and Sons. стр. 232. ISBN 0-470-69516-1. 
  16. 16,0 16,1 16,2 Clarke, Richard A. „Clarke, R. ''Magnetic properties of materials'', surrey.ac.uk”. Ee.surrey.ac.uk. Приступљено 2011-11-08. 
  17. ^ B. D. Cullity and C. D. Graham (2008), Introduction to Magnetic Materials, 2nd edition, 568 pp., pp. 16
  18. ^ NDT.net. „Determination of dielectric properties of insitu concrete at radar frequencies”. Ndt.net. Приступљено 2011-11-08. 

Spoljašnje veze[уреди]