चुंबकीय पारगम्यता (mu) म्हणजे काय

अनेक वर्षांच्या तांत्रिक सरावातून आम्हाला माहित आहे की कॉइलचे इंडक्टन्स हे कॉइल ज्या वातावरणात आहे त्या वातावरणाच्या वैशिष्ट्यांवर खूप अवलंबून असते. ज्ञात इंडक्टन्स L0 सह कॉपर वायरच्या कॉइलमध्ये फेरोमॅग्नेटिक कोर जोडल्यास, इतर मागील परिस्थितीत या कॉइलमधील सेल्फ-इंडक्शन करंट्स (अतिरिक्त क्लोजिंग आणि ओपनिंग करंट्स) अनेक पटींनी वाढतील, प्रयोग पुष्टी करेल की याचा अर्थ काय असेल. अनेक वेळा वाढ अधिष्ठापनजे आता एल च्या बरोबरीचे असेल.

प्रायोगिक निरीक्षण

वर्णन केलेल्या गुंडाळीच्या आत आणि सभोवतालची जागा भरणारे माध्यम, एकसंध आहे आणि त्याच्या कंडक्टरमधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहामुळे निर्माण होते, असे समजू या. चुंबकीय क्षेत्र त्याच्या सीमेपलीकडे न जाता फक्त या विशिष्ट क्षेत्रात स्थित आहे.

जर कॉइलचा टॉरॉइडल आकार असेल, बंद रिंगचा आकार असेल, तर हे माध्यम, फील्डसह, कॉइलच्या व्हॉल्यूममध्ये केंद्रित केले जाईल, कारण टॉरॉइडच्या बाहेर व्यावहारिकपणे कोणतेही चुंबकीय क्षेत्र नाही.ही स्थिती लांब कॉइलसाठी देखील वैध आहे - एक सोलेनोइड, ज्यामध्ये सर्व चुंबकीय रेषा देखील आत केंद्रित आहेत - अक्षाच्या बाजूने.

उदाहरणार्थ, व्हॅक्यूममधील काही सर्किट किंवा कोरलेस कॉइलचा इंडक्टन्स L0 च्या बरोबरीचा आहे. मग त्याच कॉइलसाठी, परंतु आधीच दिलेल्या कॉइलच्या चुंबकीय क्षेत्र रेषा असलेल्या जागा भरणाऱ्या एकसंध पदार्थामध्ये, इंडक्टन्स L असू द्या. या प्रकरणात, असे दिसून आले की L/L0 हे गुणोत्तर काहीही नाही. निर्दिष्ट पदार्थाची सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता (कधीकधी फक्त "चुंबकीय पारगम्यता" म्हटले जाते).

हे स्पष्ट होते: चुंबकीय पारगम्यता हे एक प्रमाण आहे जे दिलेल्या पदार्थाचे चुंबकीय गुणधर्म दर्शवते. बर्‍याचदा हे पदार्थाच्या स्थितीवर (आणि तापमान आणि दाब यासारख्या पर्यावरणीय परिस्थिती) आणि त्याचे स्वरूप यावर अवलंबून असते.

संज्ञा समजून घेणे

चुंबकीय क्षेत्रातील पदार्थाच्या संबंधात «चुंबकीय पारगम्यता» या संज्ञेचा परिचय विद्युत क्षेत्रातील पदार्थासाठी «डायलेक्ट्रिक स्थिरांक» या संज्ञेच्या परिचयासारखाच आहे.

वरील सूत्र L/L0 द्वारे निर्धारित केलेले चुंबकीय पारगम्यतेचे मूल्य, दिलेल्या पदार्थाच्या परिपूर्ण चुंबकीय पारगम्यता आणि निरपेक्ष शून्य (व्हॅक्यूम) यांचे गुणोत्तर म्हणून देखील व्यक्त केले जाऊ शकते.

हे पाहणे सोपे आहे: सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता (ज्याला चुंबकीय पारगम्यता असेही म्हणतात) एक परिमाणविहीन परिमाण आहे. परंतु परिपूर्ण चुंबकीय पारगम्यता — व्हॅक्यूमच्या चुंबकीय पारगम्यता (निरपेक्ष!) प्रमाणेच Hn/m परिमाण आहे (हे चुंबकीय स्थिरांक आहे).

खरं तर, आपण पाहतो की वातावरण (चुंबकीय) सर्किटच्या इंडक्टन्सवर परिणाम करते आणि हे स्पष्टपणे दर्शवते की वातावरणातील बदलामुळे सर्किटमध्ये प्रवेश करणार्या चुंबकीय प्रवाह Φ मध्ये बदल होतो आणि त्यामुळे इंडक्शन B मध्ये बदल होतो. , चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रत्येक बिंदूवर लागू.

या निरीक्षणाचा भौतिक अर्थ असा आहे की समान कॉइल प्रवाहासाठी (समान चुंबकीय तीव्रतेवर) त्याच्या चुंबकीय क्षेत्राची प्रेरण चुंबकीय पारगम्यता असलेल्या पदार्थामध्ये ठराविक पट जास्त (काही बाबतीत कमी) असेल. पूर्ण व्हॅक्यूम.

हे असे आहे कारण माध्यम चुंबकीकृत आहे, आणि ते स्वतःच चुंबकीय क्षेत्र धारण करण्यास सुरवात करते. अशा प्रकारे चुंबकीय होऊ शकणार्‍या पदार्थांना चुंबक म्हणतात.

परिपूर्ण चुंबकीय पारगम्यता मोजण्याचे एकक 1 H/m (हेन्री प्रति मीटर किंवा न्यूटन प्रति अँपिअर स्क्वेअर) आहे, म्हणजेच ही अशा माध्यमाची चुंबकीय पारगम्यता आहे जिथे चुंबकीय क्षेत्र व्होल्टेज H 1 A/m, a 1 चे चुंबकीय प्रेरण टी होते.

घटनेचे भौतिक चित्र

वरीलवरून हे स्पष्ट आहे की वर्तमान लूपच्या चुंबकीय क्षेत्राच्या क्रियेखाली भिन्न पदार्थ (चुंबक) चुंबकीकृत केले जातात आणि परिणामी चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त होते, जे चुंबकीय क्षेत्रांची बेरीज असते — चुंबकीय माध्यमाचे चुंबकीय क्षेत्र. अधिक वर्तमान लूप, म्हणूनच ते मध्यम नसलेल्या वर्तमान-केवळ फील्ड सर्किट्सपेक्षा मोठेपणामध्ये भिन्न आहे. चुंबकाच्या चुंबकीकरणाचे कारण त्यांच्या प्रत्येक अणूमध्ये सर्वात लहान प्रवाहांच्या अस्तित्वामध्ये आहे.

चुंबकीय पारगम्यतेच्या मूल्यानुसार, पदार्थांचे वर्गीकरण डायचुंबकीय (एक पेक्षा कमी — लागू केलेल्या क्षेत्राच्या संदर्भात चुंबकीय), पॅरामॅग्नेट्स (एकापेक्षा जास्त — लागू केलेल्या क्षेत्राच्या दिशेने चुंबकीय) आणि फेरोमॅग्नेट्स (एकापेक्षा जास्त) मध्ये केले जातात. — चुंबकीकृत आणि लागू चुंबकीय क्षेत्र निष्क्रिय केल्यानंतर चुंबकीकरण आहे).

फेरोमॅग्नेट्स द्वारे दर्शविले जातात हिस्टेरेसिसम्हणून, त्याच्या शुद्ध स्वरूपात "चुंबकीय पारगम्यता" ही संकल्पना फेरोमॅग्नेट्सना लागू होत नाही, परंतु चुंबकीकरणाच्या विशिष्ट श्रेणीमध्ये, काही अंदाजे, चुंबकीकरण वक्रचा एक रेषीय भाग ओळखला जाऊ शकतो, ज्यासाठी गणना करणे शक्य होईल. चुंबकीय पारगम्यता.

सुपरकंडक्टर्समध्ये, चुंबकीय पारगम्यता 0 असते (चुंबकीय क्षेत्र त्यांच्या आवाजाद्वारे पूर्णपणे विस्थापित होते), आणि हवेची परिपूर्ण चुंबकीय पारगम्यता जवळजवळ mu व्हॅक्यूम (चुंबकीय स्थिरांक वाचा) च्या समान असते. हवेसाठी, mu 1 पेक्षा किंचित जास्त आहे.