Độ từ thẩm: Định nghĩa, nguyên tắc hoạt động

Định nghĩa:  Độ từ thẩm tiếng Anh: Magnetic permeability, thường được ký hiệu là μ là một đại lượng vật lý để đo lường độ thấm của từ trường vào một vật liệu, hay nói lên khả năng phản ứng của vật liệu dưới tác dụng của từ trường ngoài.

Đường sức từ tỷ lệ thuận với độ dẫn điện của vật liệu. Đơn vị SI của chúng là Henry trên mét (H / M hoặc Hm ² ) hoặc newton trên ampe vuông (NA ² ).

 

Khái niệm từ thẩm thường mang tính chất kỹ thuật của vật liệu, nói lên quan hệ giữa cảm ứng từ (đại lượng sản sinh ngoại) và từ trường ngoài. Độ từ thẩm thực chất chỉ đáng kể ở các vật liệu có trật tự từ (sắt từ và feri từ).

Độ từ thẩm của vật liệu tỷ lệ thuận với số dòng đi qua nó. Độ từ thẩm của không khí hoặc chân không được biểu thị bằng μ ₀ , bằng 4π × 17 ^-7 H / m. Độ thẩm thấu của không khí hoặc chân không rất kém. μ đại diện cho độ từ thẩm.

Coi vòng sắt mềm được đặt bên trong từ trường như hình trên. Phần lớn đường sức từ đi qua vòng sắt mềm vì vòng làm cho đường sức từ dễ đi. Điều này cho thấy tính từ thẩm của bàn là hơn không khí rất nhiều hoặc tính từ thẩm của không khí rất kém.

Độ thẩm thấu của vật liệu bằng tỷ số giữa cường độ trường với mật độ từ thông của vật liệu. Nó được thể hiện bằng công thức hiển thị bên dưới.

 

Trong đó, B – mật độ từ thông
H – cường độ từ trường

Độ thấm tương đối  – Độ thấm tương đối của vật liệu là sự so sánh độ thấm liên quan đến không khí hoặc chân không. Độ thấm thực tế của không khí hoặc chân không rất kém so với độ thấm tuyệt đối.

Độ thấm tương đối của vật liệu là tỷ số giữa độ thấm của môi trường bất kỳ với độ thấm của không khí hoặc chân không. Nó được thể hiện như

 

Độ từ thẩm tương đối của không khí và vật liệu phi từ tính là một  (u ₀ / u ₀ = 1) .

Mối quan hệ giữa từ thẩm và độ cảm từ

Cảm ứng từ, B quan hệ với từ độ và cường độ từ trường theo biểu thức:

 với μ0 là hằng số từ, hay được gọi là độ từ thẩm của chân không, có độ lớn

Như vậy:

Như vậy, đại lượng độ từ thẩm và độ cảm từ quan hệ với nhau qua biểu thức^[1]:

Độ từ thẩm có cùng ý nghĩa với độ cảm từ, đều nói lên khả năng phản ứng của các vật liệu dưới tác dụng của từ trường ngoài.

Trong kỹ thuật, người ta thường quan tâm đến giá trị độ từ thẩm tương đối được định nghĩa bởi:

Khi nói độ từ thẩm thì người ta thường ngầm hiểu là độ từ thẩm tương đối, và đại lượng này là đại lượng không có thứ nguyên.

Độ từ thẩm cực đại

Là giá trị cực đại của độ từ thẩm trong toàn dải từ trường từ hóa. Trên thực tế, nếu từ trường ngoài vượt ngưỡng (đủ để quá trình từ hóa vượt qua quá trình từ hóa ban đầu (xảy ra bước nhảy Barkhausen) thì giá trị độ từ thẩm sẽ đạt cực đại, sau đó sẽ giảm dần khi vật liệu tiến tới trạng thái bão hòa từ.