चुंबकीय पारगम्यता: निरंतर और तालिका - शारीरिक - 2025

चुंबकीय पारगम्यता जब यह एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा रिस चुका है, इस मामले की संपत्ति अपना चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए की भौतिक मात्रा है।

दोनों क्षेत्र: बाहरी और स्वयं, एक परिणामी क्षेत्र देने के लिए सुपरिंपोज्ड हैं। सामग्री से स्वतंत्र, बाहरी क्षेत्र को चुंबकीय क्षेत्र शक्ति H कहा जाता है, जबकि बाहरी क्षेत्र को ओवरलैप करने के साथ-साथ सामग्री चुंबकीय प्रेरण बी में प्रेरित होती है ।

चित्रा 1. एक perm चुंबकीय पारगम्यता सामग्री कोर के साथ Solenoid। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

जब यह सजातीय और आइसोट्रोपिक सामग्रियों की बात आती है, तो एच और बी क्षेत्र आनुपातिक हैं। और आनुपातिकता का निरंतरता (स्केलर और पॉजिटिव) चुंबकीय पारगम्यता है, जिसे ग्रीक अक्षर μ द्वारा दर्शाया गया है:

बी = μ एच

एसआई इंटरनेशनल सिस्टम में चुंबकीय प्रेरण बी को टेस्ला (टी) में मापा जाता है, जबकि चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता एच को मीटर (ए / एम) से अधिक में मापा जाता है।

चूंकि μ को समीकरण में आयामी समरूपता की गारंटी देनी चाहिए, SI प्रणाली में μ की इकाई है:

= (टेस्ला) मीटर) / एम्पीयर = (टी / मीटर) / ए

वैक्यूम की चुंबकीय पारगम्यता

आइए देखें कि चुंबकीय क्षेत्र, जिनके पूर्ण मान हम बी और एच द्वारा निरूपित करते हैं, एक कुंडली या सोलनॉइड में निर्मित होते हैं। वहां से, वैक्यूम की चुंबकीय पारगम्यता की अवधारणा को पेश किया जाएगा।

सोलनॉइड में एक सर्पिल घाव कंडक्टर होता है। सर्पिल के प्रत्येक मोड़ को एक मोड़ कहा जाता है। यदि करंट को सोलेनोइड i के माध्यम से पास किया जाता है, तो हमारे पास एक इलेक्ट्रोमैग्नेट होता है जो चुंबकीय क्षेत्र बी का उत्पादन करता है ।

इसके अलावा, चुंबकीय प्रेरण बी का मूल्य अधिक है, क्योंकि वर्तमान में वृद्धि हुई है। और यह भी जब बदल जाता है n का घनत्व बढ़ जाता है (सोलनॉइड की लंबाई d के बीच की संख्या N)।

अन्य कारक जो सोलनॉइड द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र के मूल्य को प्रभावित करता है, उसके अंदर मौजूद सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता μ है। अंत में, उक्त क्षेत्र का परिमाण है:

बी = μ। i.n = μ। में)

जैसा कि पिछले अनुभाग में कहा गया है, चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता H है:

एच = आई। (एन / डी)

परिमाण एच का यह क्षेत्र, जो केवल घूमने वाले वर्तमान और सोलनॉइड के घुमावों के घनत्व पर निर्भर करता है, चुंबकीय पारगम्यता μ की सामग्री को "परमिट" करता है, जिससे यह चुंबकित हो जाता है।

फिर परिमाण बी का कुल क्षेत्र निर्मित होता है, जो कि सॉलोनॉइड के अंदर मौजूद सामग्री पर निर्भर करता है।

वैक्यूम में सोलेनोइड

इसी प्रकार, यदि सोलेनोइड के अंदर की सामग्री एक निर्वात है, तो H फ़ील्ड "परिणाम" की अनुमति देता है। एक परिणामी फ़ील्ड का उत्पादन करता है। ख। वैक्यूम में B फ़ील्ड के बीच भागफल और solenoid द्वारा उत्पादित H, निर्वात की पारगम्यता को परिभाषित करता है।, जिसका मूल्य है:

μ o = 4) x 10 ^-7 (T = m) / A

यह पता चलता है कि पिछले मूल्य 20 मई, 2019 तक एक सटीक परिभाषा थी। उस तारीख से, अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली का एक संशोधन किया गया था, जो μ की ओर जाता है या प्रयोगात्मक रूप से मापा जाता है।

हालांकि, अब तक किए गए माप से संकेत मिलता है कि यह मूल्य बेहद सटीक है।

चुंबकीय पारगम्यता तालिका

सामग्री में एक विशेषता चुंबकीय पारगम्यता है। अब, अन्य इकाइयों के साथ चुंबकीय पारगम्यता का पता लगाना संभव है। उदाहरण के लिए, आइए एक इकाई लें, जो हेनरी (एच) है:

1 एच = 1 (टी * एम ²) / ए।

इस इकाई की तुलना जो शुरुआत में दी गई थी, उसकी तुलना में, यह देखा जाता है कि एक समानता है, हालांकि अंतर वर्ग मीटर है जो हेनरी का मालिक है। इस कारण से, चुंबकीय पारगम्यता को प्रति इकाई लंबाई में एक अधिष्ठापन माना जाता है:

= एच / एम।

चुंबकीय पारगम्यता μ सामग्री की एक अन्य भौतिक संपत्ति के साथ निकटता से संबंधित है, जिसे चुंबकीय संवेदनशीलता कहा जाता है, जिसे निम्न के रूप में परिभाषित किया गया है:

μ = μ या (1 + 1)

पिछली अभिव्यक्ति μ o में, वैक्यूम की चुंबकीय पारगम्यता है।

चुंबकीय संवेदनशीलता χ बाहरी क्षेत्र एच और सामग्री एम के चुंबकीयकरण के बीच आनुपातिकता है ।

तुलनात्मक भेद्दता

वैक्यूम की पारगम्यता के संबंध में चुंबकीय पारगम्यता को व्यक्त करना बहुत आम है। इसे सापेक्ष पारगम्यता के रूप में जाना जाता है और यह सामग्री की पारगम्यता और निर्वात के बीच भागफल से अधिक कुछ नहीं है।

इस परिभाषा के अनुसार, सापेक्ष पारगम्यता इकाई रहित है। लेकिन यह सामग्री को वर्गीकृत करने के लिए एक उपयोगी अवधारणा है।

उदाहरण के लिए, सामग्री फेरोमैग्नेटिक होती है जब तक कि उनकी सापेक्ष पारगम्यता एकता से बहुत अधिक होती है।

उसी तरह, अर्ध-चुंबकीय पदार्थों की सापेक्ष पारगम्यता केवल 1 से ऊपर होती है।

और अंत में, diamagnetic सामग्री एकता के नीचे सापेक्ष पारगम्यता है। कारण यह है कि वे इस तरह से चुंबकित हो जाते हैं कि वे एक ऐसे क्षेत्र का निर्माण करते हैं जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का विरोध करता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि फेरोमैग्नेटिक सामग्री "हिस्टैरिसीस" के रूप में जानी जाने वाली एक घटना पेश करती है, जिसमें वे पहले लागू किए गए क्षेत्रों की स्मृति रखते हैं। इस विशेषता के आधार पर वे एक स्थायी चुंबक बना सकते हैं।

चित्रा 2. फेराइट चुंबकीय यादें। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों की चुंबकीय स्मृति के कारण, शुरुआती डिजिटल कंप्यूटरों की यादें कंडक्टरों द्वारा ट्रेस किए गए छोटे फेराइट टौरॉइड थे। वहां उन्होंने मेमोरी की सामग्री (1 या 0) को बचाया, निकाला या मिटाया।

सामग्री और उनकी पारगम्यता

यहाँ कुछ सामग्री, एच / एम में उनकी चुंबकीय पारगम्यता और कोष्ठक में उनके सापेक्ष पारगम्यता के साथ दी गई हैं:

लोहा: 6.3 x 10 ^-3 (5000)

कोबाल्ट-लोहा: 2.3 x 10 ^-2 (18000)

निकल-लोहा: 1.25 x 10 ^-1 (100000)

मैंगनीज-जस्ता: 2.5 x 10 ^-2 (20000)

कार्बन स्टील: 1.26 x 10 ^-4 (100)

नियोडिमियम चुंबक: 1.32 x 10 ^-5 (1.05)

प्लैटिनम: 1.26 x 10 ^-6 1.0003

एल्यूमीनियम: 1.26 x 10 ^-6 1.00002

एयर 1.256 x 10 ^-6 (1.0000004)

टेफ्लॉन 1.256 x 10 ^-6 (1.00001)

सूखी लकड़ी 1.256 x 10 ^-6 (1.0000003)

कॉपर 1.27 x10 ^-6 (0.999)

शुद्ध पानी 1.26 x 10 ^-6 (0.999992)

सुपरकंडक्टर: 0 (0)

टेबल विश्लेषण

इस तालिका में मूल्यों को देखते हुए, यह देखा जा सकता है कि उच्च मूल्यों वाले वैक्यूम के सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता वाला पहला समूह है। ये फेरोमैग्नेटिक सामग्रियां हैं, जो बड़े चुंबकीय क्षेत्रों के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के निर्माण के लिए बहुत उपयुक्त हैं।

चित्रा 3. घटता बी बनाम। फेरोमैग्नेटिक, पैरामैग्नेटिक और डायमैगनेटिक सामग्रियों के लिए एच। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

फिर हमारे पास सामग्रियों का एक दूसरा समूह है, जिसके सापेक्ष सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता सिर्फ 1 से ऊपर है। ये पैरामैग्नेटिक सामग्री हैं।

फिर आप एकता के ठीक नीचे सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यता वाली सामग्री देख सकते हैं। ये डैमैग्नेटिक पदार्थ जैसे कि शुद्ध पानी और तांबा हैं।

अंत में हमारे पास एक सुपरकंडक्टर है। सुपरकंडक्टर्स में शून्य चुंबकीय पारगम्यता होती है क्योंकि यह पूरी तरह से उनके अंदर चुंबकीय क्षेत्र को बाहर कर देता है। सुपरकंडक्टर्स एक इलेक्ट्रोमैग्नेट के मूल में उपयोग किए जाने के लिए बेकार हैं।

हालांकि, सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट अक्सर बनाए जाते हैं, लेकिन सुपरकंडक्टर का उपयोग घुमावदार में उच्च चुंबकीय धाराओं को स्थापित करने के लिए किया जाता है जो उच्च चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करते हैं।

संदर्भ

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