Die physikalische Bedeutung der relativen magnetischen Permeabilität einer Substanz. Magnetische Permeabilität eines Stoffes. Dielektrizitätskonstante von Stoffen

Dielektrizitätskonstante von Stoffen

Substanz

Substanz

Gase und Wasserdampf

Flüssigkeiten

Stickstoff 1,0058 Glycerin 43
Wasserstoff 1,00026 Flüssiger Sauerstoff (bei t = -192,4 o C) 1,5
Luft 1,00057 Transformatoröl 2,2
Vakuum 1,00000 Alkohol 26
Wasserdampf (bei t=100 o C) 1,006 Äther 4,3
Helium 1,00007

Feststoffe

Sauerstoff 1,00055 Diamant 5,7
Kohlendioxid 1,00099 Wachspapier 2,2

Flüssigkeiten

Trockenes Holz 2,2-3,7
Flüssiger Stickstoff (bei t = -198,4 o C) 1,4 Eis (bei t = -10 o C) 70
Benzin 1,9-2,0 Paraffin 1,9-2,2
Wasser 81 Gummi 3,0-6,0
Wasserstoff (bei t= - 252,9 o C) 1,2 Glimmer 5,7-7,2
Flüssiges Helium (bei t = - 269 o C) 1,05 Glas 6,0-10,0
Bariumtitanat 1200
Porzellan 4,4-6,8
Bernstein 2,8

Notiz. Elektrische Konstante ԑ o (Dielektrizitätskonstante des Vakuums) gleich: ԑ o = 1\4πс 2 * 10 7 F/m ≈ 8,85 * 10 -12 F/m

Magnetische Permeabilität eines Stoffes

Notiz. Die magnetische Konstante μ o (magnetische Permeabilität des Vakuums) ist gleich: μ o = 4π * 10 -7 H/m ≈ 1,257 * 10 -6 H/m

Magnetische Permeabilität von Ferromagneten

Die Tabelle zeigt die Werte der magnetischen Permeabilität für einige Ferromagnete (Stoffe mit μ > 1). Die magnetische Permeabilität für ferromagnetische Materialien (Eisen, Gusseisen, Stahl, Nickel usw.) ist nicht konstant. Die Tabelle zeigt die Maximalwerte.

1 Permalloy-68- Legierung aus 68 % Nickel und 325 Eisen; Diese Legierung wird zur Herstellung von Transformatorkernen verwendet.

Curie-Temperatur

Elektrischer Widerstand von Materialien

Hochbeständige Legierungen

Legierungsname

Elektrischer Widerstand µOhm m

Legierungszusammensetzung, %

Mangan

Andere Elemente

Konstantan 0,50 54 45 1 -
Kopel 0,47 56,5 43 0,05 -
Manganin 0,43 > 85 2-4 12 -
Neusilber 0,3 65 15 - 20 Zn
Nikelin 0,4 68,5 30 1,5 -
Nichrom 1,1 - > 60 < 4 30 < Cr ост. Fe
Fechral 1,3 - - - 12-15 Cr 3-4 Al 80< Fe

Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands von Leitern

Leiter

Leiter

Aluminium Nickel
Wolfram Nichrom
Eisen Zinn
Gold Platin
Konstantan Quecksilber
Messing Führen
Magnesium Silber
Manganin Stahl
Kupfer Fechral
Neusilber Zink
Nikelin Gusseisen

Supraleitung von Leitern

    Notizen
  1. Supraleitung kommt in mehr als 25 Metallelementen und in einer Vielzahl von Legierungen und Verbindungen vor.
  2. Der Supraleiter mit der höchsten Übergangstemperatur in den supraleitenden Zustand – 23,2 K (–250,0 °C) – war bis vor kurzem Niobgermanid (Nb 3 Ge). Ende 1986 wurde ein Supraleiter mit einer Übergangstemperatur von ≈ 30 K (≈ -243 °C) erhalten. Über die Synthese neuer Hochtemperatursupraleiter wird berichtet: Keramik (hergestellt durch Sintern von Barium-, Kupfer- und Lanthanoxiden) mit einer Übergangstemperatur von ≈ 90-120 K.

Elektrischer Widerstand einiger Halbleiter und Dielektrika

Substanz Glastemperatur, o C Widerstand
Ohm m Ohm mm2/m

Halbleiter

Indiumantimonid 17 5,8 x 10 -5 58
Bor 27 1,7 x 10 4 1,7 x 10 10
Germanium 27 0,47 4,7 x 10 5
Silizium 27 2,3 x 10 3 2,3 x 10 9
Blei(II)-selenid (PbSe) 20 9,1 x 10 -6 9,1
Blei(II)-sulfid (PbS) 20 1,7 x 10 -5 0,17

Dielektrika

Destilliertes Wasser 20 10 3 -10 4 10 9 -10 10
Luft 0 10 15 -10 18 10 21 -10 24
Bienenwachs 20 10 13 10 19
Trockenes Holz 20 10 9 -10 10 10 15 -10 16
Quarz 230 10 9 10 15
Transformatoröl 20 10 11 -10 13 10 16 -10 19
Paraffin 20 10 14 10 20
Gummi 20 10 11 -10 12 10 17 -10 18
Glimmer 20 10 11 -10 15 10 17 -10 21
Glas 20 10 9 -10 13 10 15 -10 19

Elektrische Eigenschaften von Kunststoffen

Name des Kunststoffs Permittivität
Getinax 4,5-8,0 10 9 -10 12
Kapron 3,6-5,0 10 10 -10 11
Lawsan 3,0-3,5 10 14 -10 16
Organisches Glas 3,5-3,9 10 11 -10 13
Schaumstoff 1,0-1,3 ≈ 10 11
Polystyrol 2,4-2,6 10 13 -10 15
Polyvinylchlorid 3,2-4,0 10 10 -10 12
Polyethylen 2,2-2,4 ≈ 10 15
Fiberglas 4,0-5,5 10 11 -10 12
Textolith 6,0-8,0 10 7 -10 19
Zelluloid 4,1 10 9
Ebonit 2,7-3,5 10 12 -10 14

Spezifischer elektrischer Widerstand von Elektrolyten (bei t=18 o C und 10 % Lösungskonzentration)

Rauschen. Der spezifische Widerstand von Elektrolyten hängt von Temperatur und Konzentration ab, d. h. aus dem Verhältnis der Masse gelöster Säure, Lauge oder Salz zur Masse gelösten Wassers. Bei der angegebenen Lösungskonzentration verringert ein Temperaturanstieg um 1 °C den spezifischen Widerstand einer Lösung bei 18 °C um 0,012 für Natriumhydroxid, um 0,022 für Kupfersulfat, um 0,021 für Natriumchlorid, um 0,013 für Schwefelsäure und um 0,003 - für 100 Prozent Schwefelsäure.

Spezifischer elektrischer Widerstand von Flüssigkeiten

Flüssig

Elektrischer Widerstand, Ohm m

Flüssig

Elektrischer Widerstand, Ohm m

Aceton 8,3 x 10 4 Geschmolzene Salze:
Destilliertes Wasser 10 3 - 10 4 Kaliumhydroxid (KOH; bei t = 450 o C) 3,6 x 10 -3
Meerwasser 0,3 Natriumhydroxid (NaOH; bei t = 320 o C) 4,8 x 10 -3
Flusswasser 10-100 Natriumchlorid (NaCI; bei t = 900 o C) 2,6 x 10 -3
Luft ist flüssig (bei t = -196 o C) 10 16 Soda (Na 2 CO 3 x10H 2 O; bei t = 900 o C) 4,5 x 10 -3
Glycerin 1,6 x 10 5 Alkohol 1,5 x 10 5
Kerosin 10 10
Geschmolzenes Naphthalin (bei (bei t = 82 o C) 2,5 x 10 7

Magnetische Permeabilität- physikalische Größe, Koeffizient (abhängig von den Eigenschaften des Mediums), der die Beziehung zwischen magnetischer Induktion charakterisiert texvc nicht gefunden; Hilfe zur Einrichtung finden Sie in Mathe/README.): (B) und magnetische Feldstärke Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Hilfe zur Einrichtung finden Sie in Mathe/README.): (H) in der Materie. Dieser Koeffizient ist für verschiedene Medien unterschiedlich, daher spricht man von der magnetischen Permeabilität eines bestimmten Mediums (d. h. seiner Zusammensetzung, seines Zustands, seiner Temperatur usw.).

Erstmals gefunden in Werner Siemens‘ Werk „Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus“ von 1881.

Wird normalerweise mit einem griechischen Buchstaben bezeichnet Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc . Es kann entweder ein Skalar (für isotrope Substanzen) oder ein Tensor (für anisotrope Substanzen) sein.

Im Allgemeinen wird der Zusammenhang zwischen magnetischer Induktion und magnetischer Feldstärke durch magnetische Permeabilität eingeführt als

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe Mathe/README für Setup-Hilfe.): \vec(B) = \mu\vec(H),

Und Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu im allgemeinen Fall ist darunter ein Tensor zu verstehen, der in Komponentenschreibweise entspricht:

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe Mathe/README – Hilfe bei der Einrichtung.): \ B_i = \mu_(ij)H_j

Für isotrope Stoffe gilt das Verhältnis:

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe Mathe/README für Setup-Hilfe.): \vec(B) = \mu\vec(H)

kann im Sinne der Multiplikation eines Vektors mit einem Skalar verstanden werden (die magnetische Permeabilität wird in diesem Fall auf einen Skalar reduziert).

Oft die Bezeichnung Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu wird anders als hier verwendet, nämlich für die relative magnetische Permeabilität (in diesem Fall). Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu stimmt mit dem im GHS überein).

Die Dimension der absoluten magnetischen Permeabilität in SI ist dieselbe wie die Dimension der magnetischen Konstante, also Gn / oder / 2.

Die relative magnetische Permeabilität in SI hängt durch die Beziehung mit der magnetischen Suszeptibilität χ zusammen

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe Mathe/README – Hilfe bei der Einrichtung.): \mu_r = 1 + \chi,

Klassifizierung von Stoffen nach magnetischem Permeabilitätswert

Die überwiegende Mehrheit der Stoffe gehört entweder zur Klasse der Diamagnete ( Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu \less approx 1) oder zur Klasse der Paramagnete ( Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu \gtr approx 1). Aber eine Reihe von Stoffen (Ferromagnete), zum Beispiel Eisen, haben ausgeprägtere magnetische Eigenschaften.

Bei Ferromagneten ist das Konzept der magnetischen Permeabilität aufgrund der Hysterese streng genommen nicht anwendbar. In einem bestimmten Bereich von Änderungen des Magnetisierungsfeldes (so dass die Restmagnetisierung vernachlässigt werden kann, jedoch vor der Sättigung) ist es jedoch immer noch möglich, diese Abhängigkeit in besserer oder schlechterer Näherung als linear darzustellen (und zwar für weichmagnetische). In diesem Sinne kann für sie auch der Wert der magnetischen Permeabilität gemessen werden.

Magnetische Permeabilität einiger Stoffe und Materialien

Magnetische Suszeptibilität einiger Stoffe

Magnetische Suszeptibilität und magnetische Permeabilität einiger Materialien

Medium Suszeptibilität χ m
(Volumen, SI)
Permeabilität μ [H/m] Relative Permeabilität μ/μ 0 Magnetfeld Maximale Frequenz
Metglas (Englisch) Metglas ) 1,25 1 000 000 bei 0,5 T 100 kHz
Nanoperm Nanoperm ) 10×10 -2 80 000 bei 0,5 T 10 kHz
Mu-Metall 2,5×10 -2 20 000 bei 0,002 T
Mu-Metall 50 000
Permalloy 1,0×10 -2 70 000 bei 0,002 T
Elektrostahl 5,0×10 -3 4000 bei 0,002 T
Ferrit (Nickel-Zink) 2,0×10 –5 – 8,0×10 –4 16-640 100 kHz ~ 1 MHz [[K:Wikipedia:Artikel ohne Quellen (Land: Lua-Fehler: callParserFunction: Funktion „#property“ wurde nicht gefunden. )]][[K:Wikipedia:Artikel ohne Quellen (Land: Lua-Fehler: callParserFunction: Funktion „#property“ wurde nicht gefunden. )]]
Ferrit (Mangan-Zink) >8,0×10 -4 640 (oder mehr) 100 kHz ~ 1 MHz
Stahl 8,75×10 -4 100 bei 0,002 T
Nickel 1,25×10 -4 100 - 600 bei 0,002 T
Neodym-Magnet 1.05 bis 1,2-1,4 T
Platin 1,2569701×10 -6 1,000265
Aluminium 2,22×10 -5 1,2566650×10 -6 1,000022
Baum 1,00000043
Luft 1,00000037
Beton 1
Vakuum 0 1,2566371×10 -6 (μ 0) 1
Wasserstoff -2,2×10 -9 1,2566371×10 -6 1,0000000
Teflon 1,2567×10 -6 1,0000
Saphir -2,1×10 -7 1,2566368×10 -6 0,99999976
Kupfer -6,4×10 -6
oder -9,2×10 -6
1,2566290×10 -6 0,999994
Wasser -8,0×10 -6 1,2566270×10 -6 0,999992
Wismut -1,66×10 -4 0,999834
Supraleiter −1 0 0

Siehe auch

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Notizen

Auszug zur Charakterisierung der magnetischen Permeabilität

Er tat mir so leid! Aber leider war ich nicht in meiner Macht, ihm zu helfen. Und ich wollte ehrlich gesagt unbedingt wissen, wie ihm dieses außergewöhnliche kleine Mädchen geholfen hat ...
- Wir haben sie gefunden! – Stella wiederholte noch einmal. – Ich wusste nicht, wie es geht, aber meine Großmutter hat mir geholfen!
Es stellte sich heraus, dass Harold zu seinen Lebzeiten nicht einmal Zeit hatte, herauszufinden, wie schrecklich seine Familie im Sterben gelitten hatte. Er war ein Kriegerritter und starb, bevor seine Stadt in die Hände der „Henker“ fiel, wie seine Frau vorausgesagt hatte.
Doch sobald er sich in dieser fremden, wundersamen Welt der „vergangenen“ Menschen befand, konnte er sofort erkennen, wie gnadenlos und grausam das böse Schicksal mit seinen „einzigen und geliebten Menschen“ umging. Danach verbrachte er wie ein Besessener eine Ewigkeit damit, irgendwie, irgendwo, diese Menschen zu finden, die ihm auf der ganzen weiten Welt am liebsten waren ... Und er suchte sehr lange, mehr als tausend Jahre, bis Eines Tages bot eine völlig unbekannte Person, das süße Mädchen Stella, ihm nicht an, „ihm eine Freude zu machen“, und öffnete nicht die „andere“ Tür, um sie endlich für ihn zu finden ...
- Soll ich es dir zeigen? - schlug das kleine Mädchen noch einmal vor,
Aber ich war mir nicht mehr so ​​sicher, ob ich etwas anderes sehen wollte... Denn die Visionen, die sie gerade gezeigt hatte, verletzten meine Seele, und es war unmöglich, sie so schnell loszuwerden, dass ich irgendeine Fortsetzung sehen wollte...
„Aber du willst sehen, was mit ihnen passiert ist!“ – stellte die kleine Stella selbstbewusst die „Tatsache“ fest.
Ich sah Harold an und sah in seinen Augen völliges Verständnis für das, was ich gerade unerwartet erlebt hatte.
– Ich weiß, was du gesehen hast... Ich habe es viele Male gesehen. Aber jetzt sind sie glücklich, wir schauen uns sie sehr oft an... Und auch ihre „ehemaligen“... - sagte der „traurige Ritter“ leise.
Und erst dann wurde mir klar, dass Stella ihn einfach, als er es wollte, in seine eigene Vergangenheit versetzte, genau wie sie es gerade getan hatte!!! Und sie tat es fast spielerisch!.. Ich bemerkte nicht einmal, wie dieses wundervolle, aufgeweckte Mädchen begann, mich immer mehr an sich zu „binden“, was für mich fast zu einem echten Wunder wurde, dem ich endlos zusehen wollte... Und die ich auf keinen Fall verlassen wollte... Dann wusste ich fast nichts und konnte nichts tun, außer das, was ich selbst verstehen und lernen konnte, und ich wollte unbedingt zumindest etwas von ihr lernen, solange es noch so etwas gab eine Chance.
- Bitte komm zu mir! – Stella, plötzlich traurig, flüsterte leise: „Du weißt, dass du noch nicht hier bleiben kannst... Oma hat gesagt, dass du nicht sehr, sehr lange bleiben wirst... Dass du noch nicht sterben kannst.“ Aber du kommst...
Alles um uns herum wurde plötzlich dunkel und kalt, als ob schwarze Wolken plötzlich eine so bunte und helle Stella-Welt bedeckt hätten ...
- Oh, denken Sie nicht an so schreckliche Dinge! – Das Mädchen war empört und „übermalte“ schnell alles noch einmal in einer hellen und fröhlichen Farbe, wie ein Künstler mit einem Pinsel auf einer Leinwand.
- Na, ist das wirklich besser? – fragte sie zufrieden.
„War es wirklich nur mein Gedanke? …“ Ich glaubte es nicht wieder.
- Na klar! – Stella lachte. „Du bist stark, also erschaffst du alles um dich herum auf deine eigene Weise.“
– Wie soll man dann denken? … – Ich konnte immer noch nicht in das Unverständliche „eintreten“.
„Halt einfach die Klappe und zeig nur das, was du zeigen willst“, sagte mein toller Freund ganz selbstverständlich. „Das hat mir meine Großmutter beigebracht.“
Ich dachte, es sei offenbar auch für mich an der Zeit, meine „heimliche“ Großmutter ein wenig zu „schockieren“, die (da war ich mir fast sicher!) wahrscheinlich etwas wusste, mir aber aus irgendeinem Grund noch nichts beibringen wollte .. .
„Also willst du sehen, was mit Harolds Lieben passiert ist?“ – fragte das kleine Mädchen ungeduldig.
Um ehrlich zu sein, hatte ich keine allzu große Lust, da ich nicht sicher war, was ich von dieser „Show“ erwarten sollte. Doch um die großzügige Stella nicht zu beleidigen, stimmte sie zu.
– Ich werde es Ihnen noch lange nicht zeigen. Ich verspreche es! Aber Sie sollten über sie Bescheid wissen, oder? – sagte das Mädchen mit fröhlicher Stimme. - Schau, der Sohn wird der Erste sein...

Zu meiner größten Überraschung befanden wir uns, anders als alles, was ich zuvor gesehen hatte, in einer völlig anderen Zeit und an einem völlig anderen Ort, der Frankreich ähnelte, und die Kleidung erinnerte an das 18. Jahrhundert. Eine wunderschöne überdachte Kutsche fuhr über eine breite Kopfsteinpflasterstraße, darin saßen ein junger Mann und eine Frau in sehr teuren Anzügen und offenbar in sehr schlechter Laune ... Der junge Mann bewies dem Mädchen und ihr hartnäckig etwas Sie hörte ihm überhaupt nicht zu und schwebte ruhig irgendwo in ihren Träumen, was den jungen Mann wirklich irritierte ...
- Siehst du, er ist es! „Das ist derselbe „kleine Junge“ … nur nach vielen, vielen Jahren“, flüsterte Stella leise.
- Woher weißt du, dass er es wirklich ist? – immer noch nicht ganz verstanden, fragte ich.
- Nun, natürlich ist es ganz einfach! – Das kleine Mädchen starrte mich überrascht an. – Wir alle haben eine Essenz, und die Essenz hat ihren eigenen „Schlüssel“, durch den jeder von uns gefunden werden kann, man muss nur wissen, wie man sucht. Sehen...
Sie zeigte mir noch einmal das Baby, Harolds Sohn.
– Denken Sie über sein Wesen nach, und Sie werden sehen...
Und ich sah sofort ein transparentes, hell leuchtendes, überraschend kraftvolles Wesen, auf dessen Brust ein ungewöhnlicher „Diamant“-Energiestern brannte. Dieser „Stern“ leuchtete und schimmerte in allen Farben des Regenbogens, mal kleiner, mal größer, als würde er langsam pulsieren, und funkelte so hell, als wäre er wirklich aus den schönsten Diamanten erschaffen.
– Sehen Sie diesen seltsamen umgekehrten Stern auf seiner Brust? - Das ist sein „Schlüssel“. Und wenn Sie versuchen, ihm wie einem Faden zu folgen, führt es Sie direkt zu Axel, der denselben Stern hat – dies ist dieselbe Essenz, nur in ihrer nächsten Inkarnation.
Ich sah sie mit all meinen Augen an und als Stella dies anscheinend bemerkte, lachte sie und gab fröhlich zu:
– Glaube nicht, dass ich es selbst war – es war meine Großmutter, die es mir beigebracht hat!..
Ich schämte mich sehr, mich völlig inkompetent zu fühlen, aber der Wunsch, mehr zu wissen, war hundertmal stärker als jede Scham, also verbarg ich meinen Stolz so tief wie möglich und fragte vorsichtig:
– Was ist mit all diesen erstaunlichen „Realitäten“, die wir jetzt hier sehen? Schließlich ist dies das spezifische Leben eines anderen, und Sie erschaffen ihn nicht auf die gleiche Weise, wie Sie alle Ihre Welten erschaffen?
- Oh nein! – Das kleine Mädchen war wieder froh, die Gelegenheit zu haben, mir etwas zu erklären. - Natürlich nicht! Dies ist nur die Vergangenheit, in der all diese Menschen einst lebten, und ich nehme Sie und mich einfach dorthin mit.
- Und Harold? Wie sieht er das alles?
- Oh, es ist einfach für ihn! Er ist genau wie ich, tot, also kann er umziehen, wohin er will. Schließlich hat er keinen physischen Körper mehr, daher kennt sein Wesen hier keine Hindernisse und kann gehen, wohin es will... genau wie ich... - endete das kleine Mädchen trauriger.
Traurig dachte ich, dass das, was für sie nur eine „einfache Versetzung in die Vergangenheit“ war, für mich offenbar noch lange Zeit ein „Geheimnis hinter sieben Schlössern“ sein wird... Aber Stella, als hätte sie meine Gedanken gehört, beeilte sich sofort, loszulegen beruhige mich:
- Du wirst sehen, es ist ganz einfach! Man muss es einfach versuchen.
– Und diese „Schlüssel“, werden sie nie von anderen wiederholt? – Ich beschloss, meine Fragen fortzusetzen.
„Nein, aber manchmal passiert etwas anderes…“ aus irgendeinem Grund antwortete der Kleine und lächelte komisch. „Genau so bin ich am Anfang erwischt worden, dafür haben sie mich sogar ganz schlimm verprügelt... Oh, das war so dumm!.“
- Wie? – fragte ich, sehr interessiert.
Stella antwortete sofort fröhlich:
- Oh, das war sehr lustig! - und nachdem sie ein wenig nachgedacht hatte, fügte sie hinzu: „Aber es ist auch gefährlich... Ich suchte auf allen „Etagen“ nach der vergangenen Inkarnation meiner Großmutter, und an ihrer Stelle erschien ein völlig anderes Wesen an ihrem „Faden“ , der es irgendwie geschafft hat, die „Blume“ meiner Großmutter (anscheinend auch ein „Schlüssel“!) zu „kopieren“ und gerade als ich Zeit hatte, mich darüber zu freuen, dass ich sie endlich gefunden hatte, traf mich dieses unbekannte Wesen gnadenlos in die Brust. Ja, so sehr, dass mir fast die Seele davonflog!..
- Wie bist du sie losgeworden? – Ich war überrascht.
„Na ja, um ehrlich zu sein, ich bin es nicht losgeworden…“ Das Mädchen wurde verlegen. - Ich habe gerade meine Großmutter angerufen...
– Wie nennt man „Böden“? – Ich konnte mich immer noch nicht beruhigen.
– Nun ja, das sind verschiedene „Welten“, in denen die Essenzen der Toten leben... Im schönsten und höchsten leben diejenigen, die gut waren... und wahrscheinlich auch die Stärksten.
- Leute wie du? – fragte ich lächelnd.
- Oh nein, natürlich! Ich bin wahrscheinlich aus Versehen hierher gekommen. – sagte das Mädchen völlig aufrichtig. – Wissen Sie, was am interessantesten ist? Von dieser „Etage“ aus können wir überall hingehen, aber von den anderen kann niemand hierher gelangen... Ist das nicht interessant?...
Ja, es war sehr seltsam und sehr aufregend interessant für mein „ausgehungertes“ Gehirn, und ich wollte unbedingt mehr wissen!... Vielleicht, weil mir bis zu diesem Tag noch nie jemand wirklich etwas erklärt hatte, sondern nur manchmal jemand - gab (wie , zum Beispiel meine „Sternfreunde“), und deshalb machte mich schon eine so einfache kindische Erklärung ungewöhnlich glücklich und ließ mich noch wütender in meine Experimente, Schlussfolgerungen und Fehler eintauchen ... wie immer in allem finden, was war Geschehen noch unklarer. Mein Problem war, dass ich sehr leicht „Ungewöhnliches“ machen oder erschaffen konnte, aber das ganze Problem war, dass ich auch verstehen wollte, wie ich das alles erschaffe ... Und genau darin war ich bisher noch nicht sehr erfolgreich ...

Die magnetische Permeabilität ist für verschiedene Medien unterschiedlich und hängt von ihren Eigenschaften ab. Daher ist es üblich, von der magnetischen Permeabilität eines bestimmten Mediums zu sprechen (d. h. von seiner Zusammensetzung, seinem Zustand, seiner Temperatur usw.).

Im Fall eines homogenen isotropen Mediums beträgt die magnetische Permeabilität μ:

μ = V/(μ o N),

In anisotropen Kristallen ist die magnetische Permeabilität ein Tensor.

Die meisten Stoffe werden entsprechend ihrer magnetischen Permeabilität in drei Klassen eingeteilt:

  • diamagnetische Materialien ( μ < 1 ),
  • Paramagnete ( μ > 1 )
  • Ferromagnete (mit ausgeprägteren magnetischen Eigenschaften wie Eisen).

Die magnetische Permeabilität von Supraleitern ist Null.

Die absolute magnetische Permeabilität von Luft entspricht ungefähr der magnetischen Permeabilität von Vakuum und wird in technischen Berechnungen gleich angenommen 10 -7 Gn/m

μ = 1 + χ (in SI-Einheiten);

μ = 1 + 4πχ (in GHS-Einheiten).

Magnetische Permeabilität des physikalischen Vakuums μ =1, da χ=0.

Die magnetische Permeabilität gibt an, wie oft die absolute magnetische Permeabilität eines bestimmten Materials größer ist als die magnetische Konstante, d. h. wie oft das Magnetfeld von Makroströmen N wird durch das Feld der Mikroströme in der Umgebung verstärkt. Die magnetische Permeabilität von Luft und den meisten Stoffen, mit Ausnahme ferromagnetischer Materialien, liegt nahe bei Eins.

Abhängig von den spezifischen Anwendungen des magnetischen Materials werden in der Technik verschiedene Arten der magnetischen Permeabilität verwendet. Die relative magnetische Permeabilität gibt an, wie oft sich in einem bestimmten Medium die Wechselwirkungskraft zwischen Drähten und Strom im Vergleich zum Vakuum ändert. Numerisch gleich dem Verhältnis der absoluten magnetischen Permeabilität zur magnetischen Konstante. Die absolute magnetische Permeabilität ist gleich dem Produkt aus magnetischer Permeabilität und magnetischer Konstante.

Diamagnete haben χμχ>0 und μ > 1. Je nachdem, ob μ von Ferromagneten in einem statischen oder magnetischen Wechselfeld gemessen wird, spricht man von statischer bzw. dynamischer magnetischer Permeabilität.

Die magnetische Permeabilität von Ferromagneten hängt in komplexer Weise davon ab N . Aus der Magnetisierungskurve eines Ferromagneten kann man die Abhängigkeit der magnetischen Permeabilität davon konstruieren N.

Magnetische Permeabilität, bestimmt durch die Formel:

μ = V/(μ o N),

sogenannte statische magnetische Permeabilität.

Sie ist proportional zum Tangens des Neigungswinkels der Sekante, die vom Ursprung durch den entsprechenden Punkt auf der Hauptmagnetisierungskurve gezogen wird. Der Grenzwert der magnetischen Permeabilität μ n, wenn die magnetische Feldstärke gegen Null geht, wird als anfängliche magnetische Permeabilität bezeichnet. Diese Eigenschaft ist für die technische Nutzung vieler magnetischer Materialien von größter Bedeutung. Sie wird experimentell in schwachen Magnetfeldern mit einer Stärke in der Größenordnung von 0,1 A/m bestimmt.

Zahlreiche Experimente zeigen, dass alle Stoffe, die in ein Magnetfeld gebracht werden, magnetisiert werden und ein eigenes Magnetfeld erzeugen, dessen Wirkung sich zur Wirkung eines externen Magnetfelds addiert:

$$\boldsymbol(\vec(B)=(\vec(B))_(0)+(\vec(B))_(1))$$

wobei $\boldsymbol(\vec(B))$ die Magnetfeldinduktion in der Substanz ist; $\boldsymbol((\vec(B))_(0))$ - magnetische Induktion des Feldes im Vakuum, $\boldsymbol((\vec(B))_(1))$ - magnetische Induktion des entstehenden Feldes aufgrund der Magnetisierung der Materie. In diesem Fall kann der Stoff das Magnetfeld entweder verstärken oder schwächen. Der Einfluss eines Stoffes auf ein äußeres Magnetfeld wird durch die Stärke charakterisiert μ , was heißt magnetische Permeabilität einer Substanz

$$ \boldsymbol(\mu =\frac(B)((B)_(0)))$$

  • Magnetische Permeabilität ist eine physikalische Skalargröße, die angibt, wie oft sich die Magnetfeldinduktion in einer bestimmten Substanz von der Magnetfeldinduktion im Vakuum unterscheidet.

Alle Stoffe bestehen aus Molekülen, Moleküle bestehen aus Atomen. Herkömmlich kann man davon ausgehen, dass die Elektronenhüllen von Atomen aus kreisförmigen elektrischen Strömen bestehen, die durch die Bewegung von Elektronen gebildet werden. Kreisförmige elektrische Ströme in Atomen müssen ihre eigenen Magnetfelder erzeugen. Elektrische Ströme müssen durch ein äußeres Magnetfeld beeinflusst werden, wodurch entweder mit einer Zunahme des Magnetfeldes zu rechnen ist, wenn die atomaren Magnetfelder auf das äußere Magnetfeld ausgerichtet sind, oder mit einer Abschwächung, wenn sie in die entgegengesetzte Richtung gerichtet sind.
Hypothese über Existenz von Magnetfeldern in Atomen und die Möglichkeit, das Magnetfeld in der Materie zu verändern, ist völlig wahr. Alle Substanzen durch die Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes auf sie lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: diamagnetisch, paramagnetisch und ferromagnetisch.

Diamagnete nennt man Stoffe, bei denen das äußere Magnetfeld geschwächt ist. Das bedeutet, dass die Magnetfelder der Atome solcher Stoffe in einem äußeren Magnetfeld dem äußeren Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet sind (µ< 1). Изменение магнитного поля даже в самых сильных диамагнетиках составляет лишь сотые доли процента. Например, висмут обладает magnetische Permeabilität µ = 0,999826.

Die Natur des Diamagnetismus verstehen Betrachten Sie die Bewegung eines Elektrons, das mit hoher Geschwindigkeit einfliegt v in ein gleichmäßiges Magnetfeld senkrecht zum Vektor IN Magnetfeld.

Unter dem Einfluss Lorentzkräfte Das Elektron bewegt sich auf einem Kreis, die Richtung seiner Rotation wird durch die Richtung des Lorentz-Kraftvektors bestimmt. Der resultierende Kreisstrom erzeugt ein eigenes Magnetfeld IN" . Das ist ein magnetisches Feld IN" entgegengesetzt zum Magnetfeld gerichtet IN. Folglich muss jede Substanz, die frei bewegliche geladene Teilchen enthält, diamagnetische Eigenschaften haben.
Obwohl die Elektronen in den Atomen einer Substanz nicht frei sind, entspricht die Änderung ihrer Bewegung innerhalb der Atome unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfelds der Kreisbewegung freier Elektronen. Daher hat jede Substanz in einem Magnetfeld zwangsläufig diamagnetische Eigenschaften.
Allerdings sind diamagnetische Effekte sehr schwach und kommen nur in Stoffen vor, deren Atome oder Moleküle kein eigenes Magnetfeld haben. Beispiele für diamagnetische Materialien sind Blei, Zink, Wismut (μ = 0,9998).

Die erste Erklärung, warum Körper magnetische Eigenschaften haben, wurde von Henri Ampère (1820) gegeben. Nach seiner Hypothese zirkulieren im Inneren von Molekülen und Atomen elementare elektrische Ströme, die die magnetischen Eigenschaften jeder Substanz bestimmen.

Betrachten wir die Gründe für den Magnetismus der Atome genauer:

Nehmen wir etwas Festes. Seine Magnetisierung hängt mit den magnetischen Eigenschaften der Partikel (Moleküle und Atome) zusammen, aus denen es besteht. Betrachten wir, welche Stromkreise auf Mikroebene möglich sind. Der Magnetismus der Atome hat zwei Hauptgründe:

1) die Bewegung von Elektronen um den Kern in geschlossenen Bahnen ( magnetisches Orbitalmoment) (Abb. 1);

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2) die intrinsische Rotation (Spin) von Elektronen ( magnetisches Spinmoment) (Abb. 2).

Für Neugierige. Das magnetische Moment des Stromkreises ist gleich dem Produkt aus dem Strom im Stromkreis und der vom Stromkreis abgedeckten Fläche. Seine Richtung stimmt mit der Richtung des Magnetfeldinduktionsvektors in der Mitte des stromdurchflossenen Stromkreises überein.

Da die Bahnebenen verschiedener Elektronen in einem Atom nicht zusammenfallen, sind die von ihnen erzeugten Magnetfeldinduktionsvektoren (Bahn- und Spinmagnetmomente) in unterschiedlichen Winkeln zueinander gerichtet. Der resultierende Induktionsvektor eines Mehrelektronenatoms ist gleich der Vektorsumme der von einzelnen Elektronen erzeugten Feldinduktionsvektoren. Atome mit teilweise gefüllten Elektronenhüllen haben unkompensierte Felder. Bei Atomen mit gefüllten Elektronenhüllen ist der resultierende Induktionsvektor 0.

In allen Fällen wird die Änderung des Magnetfelds durch das Auftreten von Magnetisierungsströmen verursacht (es wird das Phänomen der elektromagnetischen Induktion beobachtet). Mit anderen Worten, das Superpositionsprinzip für das Magnetfeld bleibt gültig: Das Feld im Inneren des Magneten ist eine Superposition des externen Feldes $\boldsymbol((\vec(B))_(0))$ und des Feldes $\boldsymbol (\vec(B"))$ der Magnetisierungsströme ich" , die unter dem Einfluss eines externen Feldes entstehen. Wenn das Feld der Magnetisierungsströme genauso gerichtet ist wie das äußere Feld, dann ist die Induktion des Gesamtfeldes größer als die des äußeren Feldes (Abb. 3, a) – in diesem Fall sagen wir, dass der Stoff das Feld verstärkt ; Wenn das Feld der Magnetisierungsströme dem äußeren Feld entgegengesetzt gerichtet ist, ist das Gesamtfeld kleiner als das äußere Feld (Abb. 3, b) – in diesem Sinne sagen wir, dass die Substanz das Magnetfeld schwächt.

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IN diamagnetische Materialien Moleküle haben kein eigenes Magnetfeld. Unter dem Einfluss eines externen Magnetfelds in Atomen und Molekülen ist das Feld der Magnetisierungsströme dem externen Feld entgegengesetzt gerichtet, daher ändert sich der Modul des magnetischen Induktionsvektors $ \boldsymbol(\vec(B))$ des resultierenden Feldes kleiner sein als der Modul des magnetischen Induktionsvektors $ \boldsymbol((\vec(B ))_(0)) $ äußeres Feld.

Als Stoffe werden Stoffe bezeichnet, bei denen das äußere Magnetfeld durch die Hinzufügung der elektronischen Hüllen der Atome des Stoffes zu den Magnetfeldern aufgrund der Ausrichtung atomarer Magnetfelder in Richtung des äußeren Magnetfeldes verstärkt wird paramagnetisch(µ > 1).

Paramagnete verstärken das äußere Magnetfeld nur sehr schwach. Die magnetische Permeabilität paramagnetischer Materialien weicht nur um den Bruchteil eines Prozents von Eins ab. Beispielsweise beträgt die magnetische Permeabilität von Platin 1,00036. Aufgrund der sehr kleinen Werte der magnetischen Permeabilität paramagnetischer und diamagnetischer Materialien ist deren Einfluss auf ein äußeres Feld bzw. die Wirkung eines äußeren Feldes auf paramagnetische oder diamagnetische Körper nur sehr schwer zu erkennen. Daher gelten in der alltäglichen Praxis der Technik paramagnetische und diamagnetische Stoffe als nicht magnetisch, also Stoffe, die das Magnetfeld nicht verändern und vom Magnetfeld nicht beeinflusst werden. Beispiele für paramagnetische Materialien sind Natrium, Sauerstoff, Aluminium (μ = 1,00023).

IN Paramagnete Moleküle haben ein eigenes Magnetfeld. In Abwesenheit eines externen Magnetfelds sind die Induktionsvektoren der Magnetfelder von Atomen und Molekülen aufgrund der thermischen Bewegung zufällig ausgerichtet, sodass ihre durchschnittliche Magnetisierung Null ist (Abb. 4, a). Wenn ein äußeres Magnetfeld an Atome und Moleküle angelegt wird, beginnt ein Kraftmoment zu wirken, das dazu neigt, sie so zu drehen, dass ihre Felder parallel zum äußeren Feld ausgerichtet sind. Die Ausrichtung der paramagnetischen Moleküle führt dazu, dass der Stoff magnetisiert wird (Abb. 4, b).

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Die vollständige Ausrichtung von Molekülen in einem Magnetfeld wird durch ihre thermische Bewegung verhindert, daher hängt die magnetische Permeabilität paramagnetischer Materialien von der Temperatur ab. Es ist offensichtlich, dass mit steigender Temperatur die magnetische Permeabilität paramagnetischer Materialien abnimmt.

Ferromagnete

Als Stoffe werden Stoffe bezeichnet, die ein äußeres Magnetfeld deutlich verstärken Ferromagnete(Nickel, Eisen, Kobalt usw.). Beispiele für Ferromagnete sind Kobalt, Nickel, Eisen (μ erreicht einen Wert von 8·10 3).

Der Name dieser Klasse magnetischer Materialien leitet sich vom lateinischen Namen für Eisen ab – Ferrum. Das Hauptmerkmal dieser Stoffe ist die Fähigkeit, die Magnetisierung auch ohne äußeres Magnetfeld aufrechtzuerhalten; alle Permanentmagnete gehören zur Klasse der Ferromagnete. Neben Eisen haben auch seine „Nachbarn“ im Periodensystem – Kobalt und Nickel – ferromagnetische Eigenschaften. Ferromagnetische Materialien finden in Wissenschaft und Technik breite praktische Anwendung; daher wurde eine beträchtliche Anzahl von Legierungen entwickelt, die unterschiedliche ferromagnetische Eigenschaften aufweisen.

Alle genannten Beispiele für Ferromagnete beziehen sich auf Übergangsgruppenmetalle, deren Elektronenhülle mehrere ungepaarte Elektronen enthält, was dazu führt, dass diese Atome über ein erhebliches eigenes Magnetfeld verfügen. Im kristallinen Zustand entstehen durch die Wechselwirkung zwischen Atomen in Kristallen Bereiche spontaner Magnetisierung – Domänen. Die Abmessungen dieser Domänen betragen Zehntel und Hundertstel Millimeter (10 -4 − 10 -5 m), was die Größe eines einzelnen Atoms (10 -9 m) deutlich übersteigt. Innerhalb einer Domäne sind die Magnetfelder von Atomen streng parallel ausgerichtet; die Ausrichtung der Magnetfelder anderer Domänen ändert sich in Abwesenheit eines externen Magnetfelds willkürlich (Abb. 5).

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So existieren im Inneren eines Ferromagneten auch im nichtmagnetisierten Zustand starke Magnetfelder, deren Ausrichtung sich beim Übergang von einer Domäne in eine andere auf zufällige, chaotische Weise ändert. Wenn die Abmessungen eines Körpers die Abmessungen einzelner Domänen deutlich überschreiten, dann fehlt das durchschnittliche Magnetfeld, das von den Domänen dieses Körpers erzeugt wird, praktisch nicht.

Wenn Sie einen Ferromagneten in ein externes Magnetfeld bringen B 0 , dann beginnen sich die magnetischen Momente der Domänen neu anzuordnen. Eine mechanische räumliche Rotation von Stoffabschnitten findet jedoch nicht statt. Der Vorgang der Magnetisierungsumkehr ist mit einer Änderung der Elektronenbewegung verbunden, nicht jedoch mit einer Änderung der Position der Atome in den Knoten des Kristallgitters. Domänen, die relativ zur Feldrichtung am günstigsten ausgerichtet sind, vergrößern ihre Größe auf Kosten benachbarter „falsch ausgerichteter“ Domänen und absorbieren diese. In diesem Fall nimmt das Feld in der Substanz deutlich zu.

Eigenschaften von Ferromagneten

1) Die ferromagnetischen Eigenschaften eines Stoffes treten erst dann zum Vorschein, wenn der entsprechende Stoff lokalisiert ist V kristalliner Zustand ;

2) Die magnetischen Eigenschaften von Ferromagneten hängen stark von der Temperatur ab, da die Ausrichtung der Magnetfelder der Domänen durch thermische Bewegung verhindert wird. Für jeden Ferromagneten gibt es eine bestimmte Temperatur, bei der die Domänenstruktur vollständig zerstört wird und der Ferromagnet sich in einen Paramagneten verwandelt. Dieser Temperaturwert wird aufgerufen Curie-Punkt . Für reines Eisen beträgt die Curie-Temperatur also etwa 900 °C;

3) Ferromagnete sind magnetisiert bis zur Sättigung in schwachen Magnetfeldern. Abbildung 6 zeigt, wie sich der Induktionsmodul des Magnetfelds ändert B aus Stahl mit verändertem Außenfeld B 0 :

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4) Die magnetische Permeabilität eines Ferromagneten hängt vom äußeren Magnetfeld ab (Abb. 7).

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Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass zunächst mit einem Anstieg B 0 magnetische Induktion B wird stärker und daher μ wird zunehmen. Dann beim Wert der magnetischen Induktion B" 0 Es kommt zur Sättigung (μ ist in diesem Moment maximal) und mit weiterem Anstieg B 0 magnetische Induktion B 1 in der Substanz ändert sich nicht mehr und die magnetische Permeabilität nimmt ab (strebt gegen 1):

$$\boldsymbol(\mu = \frac B(B_0) = \frac (B_0 + B_1)(B_0) = 1 + \frac (B_1)(B_0);) $$

5) Ferromagnete weisen eine Restmagnetisierung auf. Wenn beispielsweise ein ferromagnetischer Stab in eine stromdurchflossene Magnetspule eingesetzt und bis zur Sättigung magnetisiert wird (Punkt A) (Abb. 8) und reduzieren Sie dann den Strom im Magnetventil und damit B 0 , dann können Sie feststellen, dass die Feldinduktion im Stab während des Entmagnetisierungsprozesses immer größer bleibt als während des Magnetisierungsprozesses. Wann B 0 = 0 (der Strom im Magneten ist ausgeschaltet), die Induktion ist gleich B r (Restinduktion). Der Stab kann vom Magneten abgenommen und als Permanentmagnet verwendet werden. Um den Stab endgültig zu entmagnetisieren, müssen Sie einen Strom in die entgegengesetzte Richtung durch den Magneten leiten, d. h. Legen Sie ein externes Magnetfeld mit der entgegengesetzten Richtung des Induktionsvektors an. Erhöhen Sie nun den Modul der Induktion dieses Feldes auf B ok , entmagnetisieren Sie den Stab ( B = 0).

  • Modul B ok nennt man die Induktion eines Magnetfeldes, das einen magnetisierten Ferromagneten entmagnetisiert Zwangsgewalt .

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Mit weiterer Steigerung B 0 Sie können den Stab bis zur Sättigung magnetisieren (Punkt A" ).

Jetzt reduzieren B 0 auf Null erhalten wir wieder einen Permanentmagneten, allerdings mit Induktion B r (entgegengesetzte Richtung). Um den Stab wieder zu entmagnetisieren, muss der Strom in der ursprünglichen Richtung in der Magnetspule wieder eingeschaltet werden, und der Stab wird bei der Induktion entmagnetisiert B 0 wird gleich werden B ok . Ich steigere mich weiter B 0 , magnetisieren Sie den Stab erneut bis zur Sättigung (Punkt A ).

So entsteht beim Magnetisieren und Entmagnetisieren eines Ferromagneten die Induktion B hinkt hinterher B 0. Diese Verzögerung wird aufgerufen Hysterese-Phänomen . Die in Abbildung 8 dargestellte Kurve heißt Hystereseschleife .

Hysterese (Griechisch ὑστέρησις – „zurückbleiben“) – eine Eigenschaft von Systemen, die den einwirkenden Kräften nicht unmittelbar folgen.

Die Form der Magnetisierungskurve (Hystereseschleife) variiert erheblich für verschiedene ferromagnetische Materialien, die in wissenschaftlichen und technischen Anwendungen sehr breite Anwendung gefunden haben. Einige magnetische Materialien haben eine breite Schleife mit hohen Werten für Remanenz und Koerzitivfeldstärke, diese werden als „Magnete“ bezeichnet magnetisch hart und werden zur Herstellung von Permanentmagneten verwendet. Andere ferromagnetische Legierungen zeichnen sich durch niedrige Koerzitivkraftwerte aus; solche Materialien lassen sich auch in schwachen Feldern leicht magnetisieren und ummagnetisieren. Solche Materialien werden genannt magnetisch weich und werden in verschiedenen elektrischen Geräten verwendet - Relais, Transformatoren, Magnetkreisen usw.

Literatur

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  3. Slobodyanyuk A.I. Physik 10. §13 Wechselwirkung eines Magnetfeldes mit Materie

Notizen

  1. Wir betrachten die Richtung des Magnetfeldinduktionsvektors nur in der Mitte des Stromkreises.

Wird magnetische Permeabilität genannt . Absolut magnetischPermeabilität Umwelt ist das Verhältnis von B zu H. Nach dem Internationalen Einheitensystem wird es in der Einheit 1 Henry pro Meter gemessen.

Sein numerischer Wert wird durch das Verhältnis seines Wertes zum Wert der magnetischen Permeabilität des Vakuums ausgedrückt und mit µ bezeichnet. Dieser Wert wird aufgerufen relativ magnetischPermeabilität(oder einfach magnetische Permeabilität) des Mediums. Da es sich um eine relative Größe handelt, gibt es keine Maßeinheit.

Folglich ist die relative magnetische Permeabilität µ ein Wert, der angibt, wie oft die Feldinduktion eines bestimmten Mediums kleiner (oder größer) ist als die Induktion eines Vakuummagnetfelds.

Wenn ein Stoff einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt wird, wird er magnetisiert. Wie passiert das? Nach der Hypothese von Ampere zirkulieren in jeder Substanz ständig mikroskopisch kleine elektrische Ströme, die durch die Bewegung der Elektronen in ihren Umlaufbahnen und die Anwesenheit ihrer eigenen verursacht werden. Unter normalen Bedingungen ist diese Bewegung ungeordnet und die Felder „löschen“ (kompensieren) sich gegenseitig . Wenn ein Körper in ein äußeres Feld gebracht wird, werden die Ströme geordnet und der Körper wird magnetisiert (d. h. er erhält sein eigenes Feld).

Die magnetische Permeabilität aller Stoffe ist unterschiedlich. Aufgrund ihrer Größe lassen sich Stoffe in drei große Gruppen einteilen.

U diamagnetische Materialien der Wert der magnetischen Permeabilität µ ist etwas kleiner als eins. Wismut hat beispielsweise µ = 0,9998. Zu den Diamagneten gehören Zink, Blei, Quarz, Kupfer, Glas, Wasserstoff, Benzol und Wasser.

Magnetische Permeabilität paramagnetisch etwas mehr als eins (für Aluminium µ = 1,000023). Beispiele für paramagnetische Materialien sind Nickel, Sauerstoff, Wolfram, Hartgummi, Platin, Stickstoff, Luft.

Die dritte Gruppe schließlich umfasst eine Reihe von Stoffen (hauptsächlich Metalle und Legierungen), deren magnetische Permeabilität deutlich (mehrere Größenordnungen) über eins liegt. Diese Stoffe sind Ferromagnete. Hierzu zählen vor allem Nickel, Eisen, Kobalt und deren Legierungen. Für Stahl µ = 8∙10^3, für eine Nickel-Eisen-Legierung µ=2,5∙10^5. Ferromagnete haben Eigenschaften, die sie von anderen Stoffen unterscheiden. Erstens haben sie einen Restmagnetismus. Zweitens hängt ihre magnetische Permeabilität von der Größe der externen Feldinduktion ab. Drittens gibt es für jeden von ihnen eine bestimmte Temperaturschwelle, genannt Curie-Punkt Dabei verliert es seine ferromagnetischen Eigenschaften und wird paramagnetisch. Für Nickel liegt der Curie-Punkt bei 360°C, für Eisen bei 770°C.

Die Eigenschaften von Ferromagneten werden nicht nur durch die magnetische Permeabilität bestimmt, sondern auch durch den Wert von I, genannt Magnetisierung dieser Substanz. Dies ist eine komplexe nichtlineare Funktion der magnetischen Induktion; die Zunahme der Magnetisierung wird durch eine Linie namens beschrieben Magnetisierungskurve. In diesem Fall hört die Magnetisierung ab einem bestimmten Punkt praktisch auf zu wachsen (d. h magnetische Sättigung). Die Verzögerung des Magnetisierungswerts eines Ferromagneten gegenüber dem wachsenden Wert der äußeren Feldinduktion wird genannt magnetische Hysterese. Dabei besteht eine Abhängigkeit der magnetischen Eigenschaften eines Ferromagneten nicht nur von seinem aktuellen Zustand, sondern auch von seiner vorherigen Magnetisierung. Die grafische Darstellung der Kurve dieser Abhängigkeit heißt Hystereseschleife.

Aufgrund ihrer Eigenschaften werden Ferromagnete in der Technik häufig eingesetzt. Sie werden in Rotoren von Generatoren und Elektromotoren, bei der Herstellung von Transformatorkernen und bei der Herstellung von Teilen für elektronische Computer eingesetzt. Ferromagnete werden in Tonbandgeräten, Telefonen, Magnetbändern und anderen Medien verwendet.