WikiSort.ru - Не сортированное

Вводный раздел этой статьи слишком длинный. Пожалуйста, переместите избыточную информацию из преамбулы в тело статьи. Преамбула должна содержать доступный сжатый пересказ ключевых положений.

Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией ${\displaystyle {B}}$ и напряжённостью магнитного поля ${\displaystyle {H}}$ в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая её состав, состояние, температуру и т. д.).

Впервые встречается в работе Вернера Сименса «Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus» («Вклад в теорию электромагнетизма») в 1881 году^[1].

Обычно обозначается греческой буквой ${\displaystyle \mu }$ . Может быть как скаляром (у изотропных веществ), так и тензором (у анизотропных).

В общем, соотношение между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вводится как

${\displaystyle {\vec {B}}=\mu {\vec {H}},}$

и ${\displaystyle \mu }$ в общем случае здесь следует понимать как тензор, что в компонентной записи соответствует^[2]:

${\displaystyle \ B_{i}=\mu _{ij}H_{j}}$

Для изотропных веществ соотношение:

${\displaystyle {\vec {B}}=\mu {\vec {H}}}$

можно понимать в смысле умножение вектора на скаляр (магнитная проницаемость сводится в этом случае к скаляру).

В системе СГС магнитная проницаемость — безразмерная величина, в Международной системе единиц (СИ) вводят как размерную (абсолютную), так и безразмерную (относительную) магнитные проницаемости:

${\displaystyle \mu _{r}={\frac {\mu }{\mu _{0}}}}$ ,

где ${\displaystyle \mu _{r}}$  — относительная, а ${\displaystyle \mu }$  — абсолютная проницаемость, ${\displaystyle \mu _{0}}$  — магнитная постоянная.

Нередко обозначение ${\displaystyle \mu }$ используется не так, как здесь, а именно для относительной магнитной проницаемости (при этом ${\displaystyle \mu }$ совпадает с таковым в СГС).

Размерность абсолютной магнитной проницаемости в СИ такая же, как размерность магнитной постоянной, то есть Гн/м или Н/А².

Относительная магнитная проницаемость в СИ связана с магнитной восприимчивостью χ соотношением

${\displaystyle \mu _{r}=1+\chi ,}$

а в Гауссовой системе магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ соотношением

${\displaystyle \mu =1+4\pi \chi .}$

Вообще говоря, магнитная проницаемость зависит как от свойств вещества, так и от величины и направления магнитного поля (а кроме того от температуры^[3], давления и т.д.).

Также зависит от характера изменения поля со временем, в частности, для синусоидального колебания поля — зависит от частоты этого колебания (в этом случае вводят комплексную магнитную проницаемость чтобы описать влияние среды на сдвиг фазы 'B' по отношению к 'H'). При достаточно низких частотах (небольшой быстроте изменения поля) её можно обычно считать в этом смысле константой.

• Магнитная проницаемость сильно зависит от величины поля для нелинейных сред (типичный пример — ферромагнетики, для которых характерен гистерезис). Для таких сред магнитная проницаемость как независящее от поля число может указываться приближенно, в рамках линеаризации^[4].
• Для парамагнетиков и диамагнетиков линейное приближение достаточно хорошо для широкого диапазона величин поля.

Классификация веществ по значению магнитной проницаемости

Подавляющее большинство веществ относятся либо к классу диамагнетиков (${\displaystyle \mu \lessapprox 1}$ ), либо к классу парамагнетиков (${\displaystyle \mu \gtrapprox 1}$ ). Но ряд веществ — (ферромагнетики), например железо, обладают более выраженными магнитными свойствами.

У ферромагнетиков вследствие гистерезиса, понятие магнитной проницаемости, строго говоря, неприменимо. Однако в определенном диапазоне изменения намагничивающего поля (чтобы можно было пренебречь остаточной намагниченностью, но до насыщения) можно в лучшем или худшем приближении всё же представить эту зависимость как линейную (а для магнитомягких материалов ограничение снизу может быть и не слишком практически существенно), и в этом смысле величина магнитной проницаемости бывает измерена и для них.

Магнитная проницаемость сверхпроводников равна нулю.

Абсолютная магнитная проницаемость воздуха приблизительно равна магнитной проницаемости вакуума и в технических расчетах принимается равной^[5] магнитной постоянной = ${\displaystyle 4\pi \ \times \ 10^{-7}}$ Гн/м

Магнитные проницаемости некоторых веществ и материалов

См. также

• Магнитная восприимчивость
• Диэлектрическая проницаемость

Примечания

Для улучшения этой статьи желательно: Проставив сноски, внести более точные указания на источники. Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники, подтверждающие написанное.