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Permeabilität (Magnetismus)


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Die Permeabilität ist die abgeleitete SI -Größe welche die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder bestimmt.

Inhaltsverzeichnis

Absolute Permeabilität

Die absolute Permeabilität auch Permeabilität des Vakuums oder Magnetische Feldkonstante genannt ergibt sich aus dem Quotienten magnetischen Flussdichte oder magnetischen Induktion genannt <math>B_0</math> im und der magnetische Feldstärke oder magnetischen Erregung genannt <math>H_0</math> im

<math>\mu_0=\frac{B_0}{H_0}</math>

In SI-Einheiten errechnet sich ihr Zahlenwert zu:

<math>\mu_0</math> <math>=</math> <math>1{ }256\ 637\ 061(4)\cdot10^{-6}\ \mathrm{\frac{kg\cdot m}{A^2\cdot s^2}}</math>
<math>=</math> <math>4\cdot\pi\cdot10^{-7}\ \mathrm{\frac{V\cdot s}{A\cdot m}}</math>

Zwischen der magnetischen Feldkonstanten <math>\mu_0</math> der elektrischen Feldkonstanten <math>\varepsilon_0</math> und der Vakuumlichtgeschwindigkeit <math>c_0</math> gilt folgender Zusammenhang:

<math>\varepsilon_0\cdot\mu_0=\frac{1}{c_0^2}</math>

Relative Permeabilität

Die Permeabilität in Materie setzt sich aus der absoluten Permeabilität und der relativen Permeabilität auch Permeabilitätszahl genannt der Materie <math>\mu_r</math>.

Es folgt für die Materialgleichungen :

<math>\mu=\mu_0\cdot\mu_r</math>

Dabei errechnet sich die relative Permeabilität dem Quotienten des Betrages der magnetischen Induktion auch magnetische Flussdichte genannt B in Materie und des Betrages der Induktion <math>B_0</math> im Vakuum.

<math>\mu_r=\frac{B}{B_0}</math>

Die relative Permeabilität beträgt bei den Stoffen (wie zum Beispiel der Luft ) <math>\mu_r=1</math>. Für Eisen beispielsweise ist die relative Permeabilität jedoch höher je nach verwendetem Eisenstück kann <math>\mu_r</math> um 2000 bis 5000 annehmen. Dies hängt der atomaren Beschaffenheit zusammen siehe Ferromagnetismus

Relative Permeabilität einiger Stoffe

Die Suszeptibilität ist definiert über <math>\chi_m=\mu_r-1</math>.

Medium <math>\chi_m</math>
Wasserstoff <math>0{ }008\cdot10^{-6}</math>
Kupfer <math>-6{ }4\cdot10^{-6}</math>
Wasser <math>-8{ }0\cdot10^{-6}</math>
Aluminium <math>22{ }2\cdot10^{-6}</math>
Platin <math>265\cdot10^{-6}</math>

siehe auch

Weblinks



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