Magnetna susceptibilnost

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

Pojednostavljeni uporedni pregled magnetne permeabilnosti: feromagnetikaf), paramagnetnap), vakuuma0) i dijamagnetnad).

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

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

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

Magnetna susceptibilnost i permeabilnost za odabrane materijale
MaterijalSusceptibilnost χm
(volumetrijski SI)
Permeabilnost μ [H/m]Relativna permeabilnost μ/μ0Magnetno poljeFrekvencija (maks.)
Metglas1,26 · 1001 000 000[7]kod 0,5 T100 kHz
Gvožđe (99,95% čisto Fe normalizovano u H)2,5 · 10-1200 000[8]
Nanoperm1,0 · 10-180 000[9]kod 0,5 T10 kHz
Mu-metal2,5 · 10-220 000[10]kod 0,002 T
Mu-metal6,3 · 10-250 000[11]
Kobalt-gvožđe (trake visoke permeabilnosti)2,3 · 10-218 000[12]
Permalloy8 0001,0 · 10-28 000kod 0,002 T
Gvožđe (99,8% čisto)6,3 · 10-35 000
Električarski čelik5,0 · 10-34 000kod 0,002 T
Feritični nerđajući čelik (normalizovan)1,26 · 10-3 - 2,26 · 10-31 000 – 1 800[13]
Martenzitni nerđajući čelik (normalizovan)9,42 · 10-4 - 1,19 · 10-3750 – 950
Ferit (manganski cink)> 8,0 · 10-4640 (ili više)100 kHz ~ 1 MHz
Ferit (niklov cink)2,0 · 10-5 - 8,0 · 10-416 – 640100 kHz ~ 1 MHz
Ugljeni čelik1,26 · 10-4100kod 0,002 T
Nikal1,26 · 10-4 - 7,54 · 10-4100 – 600kod 0,002 T
Martenzitni nerđajući čelik (kaljen)5,0 · 10-5 - 1,2 · 10-440 – 95
Austenitni nerđajući čelik1,26 · 10-6 - 8,8 · 10-61,003–7[14]
Neodijumov magnet1,32 · 10-61,05[15]
Platina1,25697 · 10-61,000265
Aluminijum2,22 · 10-5[16]1,256665 · 10-61,000022
Drvo1,25663760 · 10-61,00000043
Vazduh1,25663753 · 10-61,00000037[17]
Beton (suvi)1[18]
Vakuum04π × 10−70)1 (točno, po definiciji)
Vodonik-2,2 · 10-9[16]1,2566371 · 10-61.0000000
Teflon1,2567 · 10-6[10]1,0000
Safir-2,1 · 10-71,2566368 · 10-60,99999976
Bakar-6,4 · 10-6 ili -9,2 · 10-6[16]1,256629 · 10-60,999994
Voda-8,0 · 10-61,256627 · 10-60,999992
Bizmut-1,66 · 10-41,25643 · 10-60,999834
Superprovodnik−100

Reference

Spoljašnje veze