透磁率(μ)とは

私たちは長年の技術実践から、コイルのインダクタンスがコイルが置かれている環境の特性に大きく依存することを知っています。既知のインダクタンス L0 を持つ銅線のコイルに強磁性コアを追加すると、以前の他の状況下では、このコイル内の自己誘導電流 (追加の開閉電流) が何倍にも増加します。実験により、何が意味するのかが確認されます。数倍に増える インダクタンスこれは L に等しくなります。

実験観察

媒体、つまり説明したコイルの内側と周囲の空間を満たす物質が均質であり、その導体を流れる電流によって生成されると仮定します。 磁場 国境を越えることなく、この特定のエリアにのみ配置されます。

コイルがトロイダル形状、つまり閉じたリングの形状をしている場合、トロイダルの外側には実質的に磁場がないため、この媒体は場とともにコイルの体積内にのみ集中します。この位置は、軸に沿ってすべての磁力線が内部に集中する長いコイル (ソレノイド) にも当てはまります。

たとえば、真空中の回路またはコアレス コイルのインダクタンスが L0 に等しいとします。次に、同じコイルについて、特定のコイルの磁力線が存在する空間を満たす均質な物質内に既に存在している場合、インダクタンスを L とします。この場合、比 L / L0 は次のとおりであることがわかります。指定された物質の比透磁率 (単に「透磁率」と呼ばれることもあります)。

透磁率は、特定の物質の磁気特性を特徴付ける量であることが明らかです。多くの場合、これは物質の状態 (および温度や圧力などの環境条件) とその性質に依存します。

用語を理解する

磁場中の物質に関連して「透磁率」という用語を導入することは、電場中の物質に「誘電率」という用語を導入することと似ています。

上記の式 L / L0 で求められる透磁率の値は、特定の物質の絶対透磁率と絶対空隙 (真空) の比として表すこともできます。

簡単にわかりますが、比透磁率 (透磁率とも呼ばれます) は無次元の量です。しかし、絶対透磁率は、真空の透磁率（絶対！）と同じ Hn / m の寸法を持ちます（これは磁気定数です）。

実際、環境 (磁気) が回路のインダクタンスに影響を与えることがわかります。これは、環境の変化が回路を貫く磁束 Φ の変化につながり、したがって誘導 B の変化につながることを明確に示しています。 、磁場の各点に適用されます。

この観察の物理的意味は、同じコイル電流（同じ磁力 H で）の場合、その磁場の誘導は、透磁率μを持つ物質の方が、透磁率μを持つ物質の方が一定の倍大きくなる（場合によっては小さくなる）ということです。完全な真空状態。

こうなっているからです 媒体が磁化されているこのように磁化できる物質を磁石といいます。

絶対透磁率の測定単位は 1 H/m (ヘンリー/メートルまたはニュートン/アンペア二乗) です。つまり、磁場電圧 H 1 A/m における媒体の透磁率です。 1の磁気誘導が発生します。

現象の物理的なイメージ

上記から、電流ループの磁場の作用下でさまざまな物質（磁石）が磁化され、その結果、磁場の合計である磁場、つまり磁化された媒体の磁場が得られることは明らかです。これに電流ループが加わります。そのため、媒体のない電流のみの界磁回路とは大きさが異なります。磁石が磁化する理由は、それぞれの原子に微小電流が存在することにあります。

透磁率の値に応じて、物質は反磁性（1 より小さい - 印加磁界に対して磁化される）、常磁性（1 より大きい - 印加磁場の方向に磁化される）、および強磁性（1 よりはるかに大きい）に分類されます。 — 磁化されており、印加磁場の停止後に磁化が存在します）。

強磁性体の特徴は次のとおりです。 ヒステリシスしたがって、純粋な形の「透磁率」の概念は強磁性体には適用できませんが、特定の磁化範囲では、近似的に磁化曲線の直線部分を区別でき、それを計算することが可能です。透磁率。

超伝導体では、透磁率は 0 (磁場がその体積によって完全に置き換えられるため)、空気の絶対透磁率はμ真空にほぼ等しくなります (磁気定数を読み取ります)。空気の場合、mu は 1 よりわずかに大きくなります。