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Física da permeabilidade magnética

Física da permeabilidade magnética
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Vídeo: Permeabilidade magnética | Física | Khan Academy 2024, Setembro

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Anonim

Permeabilidade magnética, aumento ou diminuição relativa do campo magnético resultante dentro de um material em comparação com o campo de magnetização em que o material fornecido está localizado; ou a propriedade de um material que é igual à densidade de fluxo magnético B estabelecida dentro do material por um campo de magnetização dividido pela força do campo magnético H do campo de magnetização. A permeabilidade magnética μ (mu grego) é assim definida como μ = B / H. A densidade de fluxo magnético B é uma medida do campo magnético real dentro de um material considerado como uma concentração de linhas de campo magnético, ou fluxo, por unidade de área transversal. A força do campo magnético H é uma medida do campo de magnetização produzido pelo fluxo de corrente elétrica em uma bobina de fio.

No espaço vazio ou livre, a densidade do fluxo magnético é a mesma do campo de magnetização, porque não há necessidade de modificar o campo. Em unidades centímetro-grama-segundo (cgs), a permeabilidade B / H do espaço é adimensional e tem um valor de 1. Em unidades metro-quilograma-segundo (mks) e SI, B e H têm dimensões diferentes e a permeabilidade de espaço livre (simbolizado μ 0) foi definido como igual a 4π × 10 - 7 weber por ampère-metro, de modo que a unidade mks de corrente elétrica possa ser a mesma que a unidade prática, o ampère. Com a redefinição do ampere em 2019, μ 0 não é mais igual a 4π × 10 - 7 weber por amperímetro e deve ser determinado experimentalmente. (No entanto, [µ 0 / 4π × 10 - 7] é 1.00000000055, ainda muito próximo do seu valor anterior.) Nesses sistemas, a permeabilidade B / H é chamada permeabilidade absoluta µ do meio. A permeabilidade relativa μ r é então definida como a razão μ / μ 0, que é adimensional. Assim, a permeabilidade relativa do espaço livre, ou vácuo, é 1.

Os materiais podem ser classificados magneticamente com base em suas permeabilidades. Um material diamagnético tem uma permeabilidade relativa constante ligeiramente menor que 1. Quando um material diamagnético, como o bismuto, é colocado em um campo magnético, o campo externo é parcialmente expulso e a densidade do fluxo magnético dentro dele é ligeiramente reduzida. Um material paramagnético tem uma permeabilidade relativa constante ligeiramente superior a 1. Quando um material paramagnético, como a platina, é colocado em um campo magnético, torna-se levemente magnetizado na direção do campo externo. Um material ferromagnético, como o ferro, não possui uma permeabilidade relativa constante. À medida que o campo de magnetização aumenta, a permeabilidade relativa aumenta, atinge o máximo e depois diminui. Ferro purificado e muitas ligas magnéticas têm permeabilidade relativa máxima de 100.000 ou mais.