• Pareti di Bloch
• Polarizzazione magnetica

Permeabilità

Secondo la definizione, la permeabilità magnetica è un'unità fisica designata con il simbolo della formula µ. È simile alla suscettibilità e indica quanto un materiale sia permeabile alla densità del flusso magnetico. Un materiale ad alta permeabilità è ancora più facile da magnetizzare. La resistenza di tali oggetti molto permeabili, è di conseguenza molto bassa. I materiali con elevata permeabilità magnetica sono, ad esempio, ferro e altri materiali ferromagnetici. Con l'aiuto della permeabilità, viene stabilita la connessione tra un campo magnetico e la densità del flusso magnetico.

Calcolare la permeabilità

Un campo magnetico (intensità del campo magnetico) (H) è descritto usando la permeabilità magnetica (µ) e la densità del flusso magnetico (B). Sembra così:

(1)

La costante del campo magnetico è il ridimensionamento per la permeabilità magnetica. Questo ha il simbolo della formula µ0 ed è soggetto alla seguente legge:

(2)

La cosiddetta permeabilità magnetica viene calcolata usando questa costante di campo magnetico e una permeabilità magnetica relativa specifica del materiale (detta anche permeabilità assoluta):

(3)

Nel vuoto, per definizione:

(4)

Con (4) e (1) il risultato è:

(5)

Da questa regolarità ne consegue che la densità del flusso magnetico di un materiale è particolarmente elevata quando anche la permeabilità magnetica è molto elevata. Ciò conferma il fatto che la materia influenza i campi magnetici in modo tale che nella materia si formi una densità di flusso magnetico dipendente dalla permeabilità specifica del materiale.

Calcolare la densità del flusso magnetico

Se si moltiplica la densità del flusso in uno spazio senz'aria, ovvero un vuoto, per la relativa permeabilità magnetica, si ottiene la densità del flusso magnetico. Ciò è dovuto all'influenza del materiale nel materiale. Ne consegue anche che il materiale rinforza il campo magnetico quando il numero di permeabilità è> 1. Tuttavia, se il valore è <1, il campo magnetico viene nuovamente indebolito. In letteratura, la permeabilità relativa è spesso semplicemente dichiarata con la lettera µ senza un indice.

Quali materiali hanno quale permeabilità magnetica?

1.Materiali ferromagnetici

Le sostanze ferromagnetiche (ad es. Ferro) hanno una permeabilità magnetica relativa> 1. Ciò è dovuto al fatto che sono costituiti da singoli atomi, che a loro volta possiedono i cosiddetti spin di elettroni. Hanno la proprietà di allinearsi con un campo magnetico esterno, che crea un nuovo campo magnetico all'esterno. Questo a volte può avere un ordine di grandezza assai più forti del campo magnetico richiesto per allineare gli spin degli elettroni. Nei materiali ferromagnetici, la cosiddetta interazione di scambio stabilizza l'allineamento degli spin degli elettroni. Ciò rende la permeabilità magnetica relativa molto grande. In materiali molto speciali, come sostanze amorfe (ad es. il vetro metallico), il numero di permeabilità è superiore a 100.000. Per il ferro, a sua volta, ammonta a circa 10.000.

2.Paramagneti

I parametri sono magnetizzati in un campo magnetico esterno in modo tale che il campo magnetico interno aumenti e quindi hanno anche spin di elettroni allineabili. Tuttavia, questi non si stabilizzano tramite la cosiddetta interazione di scambio. Ecco perché il paramagnetismo rafforza solo leggermente un campo magnetico. Questo è anche il motivo per cui la permeabilità relativa è di pochi millesimi a 100.000 al di sopra del valore 1.

3.Materiali diamagnetici

I materiali diamagnetici sono sostanze che non sono né para né ferromagnetiche. A loro volta hanno una permeabilità magnetica relativa <1 e indeboliscono il campo magnetico esterno. All'interno di una diamagnet non ci sono spin di elettroni che si allineano. Invece, la penetrazione del campo magnetico esterno nel materiale induce una corrente elettrica. Fedele alla cosiddetta regola di Lenz, questo è diretto contro la causa reale: il campo magnetico della corrente indotta indebolisce quindi il campo magnetico esterno. Il diamagnetismo in realtà si verifica praticamente in ogni questione, ad esempio anche nel para e nei ferromagneti. Tuttavia, l'effetto è chiaramente sovrapposto dai magneti elementari, poiché possono allinearsi.

4.Superconduttore

I superconduttori sono un caso di permeabilità speciale, ovvero, pari a 0, che elimina completamente la densità del flusso magnetico al loro interno. Ciò significa che un superconduttore non lascia passare un flusso magnetico. Pertanto le linee di campo corrono attorno a un superconduttore. Per questo motivo, i superconduttori vengono spesso definiti diamagneti perfetti. Esistono interessanti esperimenti in questo senso: ad esempio, i superconduttori possono galleggiare in un campo magnetico.