ચુંબકીય અભેદ્યતા શું છે (mu)

અમે ઘણા વર્ષોની તકનીકી પ્રેક્ટિસથી જાણીએ છીએ કે કોઇલનું ઇન્ડક્ટન્સ પર્યાવરણની લાક્ષણિકતાઓ પર ખૂબ નિર્ભર છે જેમાં કોઇલ સ્થિત છે. જો જાણીતા ઇન્ડક્ટન્સ L0 સાથે કોપર વાયરની કોઇલમાં ફેરોમેગ્નેટિક કોર ઉમેરવામાં આવે છે, તો અન્ય અગાઉના સંજોગોમાં આ કોઇલમાં સ્વ-ઇન્ડક્શન કરંટ (વધારાના બંધ અને ઓપનિંગ કરંટ) ઘણી વખત વધશે, પ્રયોગ પુષ્ટિ કરશે કે તેનો અર્થ શું થશે. ઘણી વખત વધારો ઇન્ડક્ટન્સજે હવે L ની બરાબર હશે.

પ્રાયોગિક અવલોકન

ચાલો માની લઈએ કે માધ્યમ, વર્ણવેલ કોઇલની અંદર અને તેની આસપાસની જગ્યા ભરતો પદાર્થ એકરૂપ છે અને તેના વાહકમાંથી વહેતા પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેની સરહદોથી આગળ વધ્યા વિના ફક્ત આ ચોક્કસ વિસ્તારમાં સ્થિત છે.

જો કોઇલમાં ટોરોઇડલ આકાર હોય, બંધ રિંગનો આકાર, તો પછી આ માધ્યમ, ક્ષેત્ર સાથે મળીને, માત્ર કોઇલના જથ્થામાં કેન્દ્રિત થશે, કારણ કે ટોરોઇડની બહાર વ્યવહારીક રીતે કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી.આ સ્થિતિ લાંબા કોઇલ માટે પણ માન્ય છે - એક સોલેનોઇડ, જેમાં તમામ ચુંબકીય રેખાઓ પણ અંદર કેન્દ્રિત છે - ધરી સાથે.

ઉદાહરણ તરીકે, કહો કે શૂન્યાવકાશમાં અમુક સર્કિટ અથવા કોરલેસ કોઇલનું ઇન્ડક્ટન્સ L0 બરાબર છે. પછી એ જ કોઇલ માટે, પરંતુ પહેલાથી જ એક સમાન પદાર્થમાં જે જગ્યાને ભરે છે જ્યાં આપેલ કોઇલની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ હાજર છે, ઇન્ડક્ટન્સને L રહેવા દો. આ કિસ્સામાં, તે તારણ આપે છે કે ગુણોત્તર L/L0 સિવાય બીજું કંઈ નથી. ઉલ્લેખિત પદાર્થની સંબંધિત ચુંબકીય અભેદ્યતા (કેટલીકવાર ફક્ત "ચુંબકીય અભેદ્યતા" કહેવાય છે).

તે સ્પષ્ટ બને છે: ચુંબકીય અભેદ્યતા એ એક જથ્થો છે જે આપેલ પદાર્થના ચુંબકીય ગુણધર્મોને દર્શાવે છે. મોટેભાગે આ બાબતની સ્થિતિ (અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ જેમ કે તાપમાન અને દબાણ) અને તેની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.

શબ્દ સમજવો

ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં પદાર્થના સંબંધમાં "ચુંબકીય અભેદ્યતા" શબ્દનો પરિચય એ વિદ્યુત ક્ષેત્રના પદાર્થ માટે "ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતા" શબ્દના પરિચય જેવો જ છે.

ઉપરોક્ત સૂત્ર L/L0 દ્વારા નિર્ધારિત ચુંબકીય અભેદ્યતાનું મૂલ્ય, આપેલ પદાર્થની સંપૂર્ણ ચુંબકીય અભેદ્યતા અને સંપૂર્ણ રદબાતલ (વેક્યુમ) ના ગુણોત્તર તરીકે પણ વ્યક્ત કરી શકાય છે.

તે જોવાનું સરળ છે: સંબંધિત ચુંબકીય અભેદ્યતા (ચુંબકીય અભેદ્યતા તરીકે પણ ઓળખાય છે) એક પરિમાણહીન જથ્થો છે. પરંતુ સંપૂર્ણ ચુંબકીય અભેદ્યતા — તેનું પરિમાણ Hn/m છે, જે શૂન્યાવકાશની ચુંબકીય અભેદ્યતા (સંપૂર્ણ!) સમાન છે (આ ચુંબકીય સ્થિરાંક છે).

વાસ્તવમાં, આપણે જોઈએ છીએ કે પર્યાવરણ (ચુંબકીય) સર્કિટના ઇન્ડક્ટન્સને અસર કરે છે, અને આ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે પર્યાવરણમાં ફેરફાર સર્કિટમાં પ્રવેશતા ચુંબકીય પ્રવાહ Φ માં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે, અને તેથી ઇન્ડક્શન B માં ફેરફાર થાય છે. , ચુંબકીય ક્ષેત્રના દરેક બિંદુ પર લાગુ.

આ અવલોકનનો ભૌતિક અર્થ એ છે કે સમાન કોઇલ પ્રવાહ માટે (સમાન ચુંબકીય તીવ્રતા H પર) તેના ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન ચુંબકીય અભેદ્યતા ધરાવતા પદાર્થમાં ચોક્કસ સંખ્યામાં (કેટલાક કિસ્સાઓમાં ઓછા) હશે. સંપૂર્ણ શૂન્યાવકાશ.

તે આ રીતે છે કારણ કે માધ્યમ ચુંબકીય છે, અને તે પોતે એક ચુંબકીય ક્ષેત્ર ધરાવવાનું શરૂ કરે છે. આ રીતે ચુંબકીકરણ કરી શકાય તેવા પદાર્થોને ચુંબક કહેવામાં આવે છે.

સંપૂર્ણ ચુંબકીય અભેદ્યતાના માપનનું એકમ 1 H/m (હેનરી પ્રતિ મીટર અથવા ન્યૂટન પ્રતિ એમ્પીયર સ્ક્વેર) છે, એટલે કે, તે આવા માધ્યમની ચુંબકીય અભેદ્યતા છે જ્યાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર વોલ્ટેજ H 1 A/m , a 1 નું ચુંબકીય ઇન્ડક્શન T થાય છે.

ઘટનાનું ભૌતિક ચિત્ર

ઉપરોક્તથી તે સ્પષ્ટ છે કે વર્તમાન લૂપના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ક્રિયા હેઠળ વિવિધ પદાર્થો (ચુંબક) ચુંબકીય થાય છે અને પરિણામે ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રાપ્ત થાય છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો સરવાળો છે - ચુંબકીય માધ્યમનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર. વત્તા વર્તમાન લૂપ, જેના કારણે તે માધ્યમ વગરના વર્તમાન-માત્ર ફિલ્ડ સર્કિટથી તીવ્રતામાં અલગ પડે છે. ચુંબકના ચુંબકીયકરણનું કારણ તેમના દરેક અણુમાં નાનામાં નાના પ્રવાહોના અસ્તિત્વમાં રહેલું છે.

ચુંબકીય અભેદ્યતાના મૂલ્ય અનુસાર, પદાર્થોનું વર્ગીકરણ ડાયમેગ્નેટિક (એક કરતાં ઓછું — લાગુ ક્ષેત્રના સંદર્ભમાં ચુંબકીય), પેરામેગ્નેટ (એક કરતાં વધુ — લાગુ ક્ષેત્રની દિશામાં ચુંબકીય) અને ફેરોમેગ્નેટ (એક કરતાં વધુ) — ચુંબકીય અને લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રના નિષ્ક્રિયકરણ પછી ચુંબકીયકરણ થાય છે).

ફેરોમેગ્નેટ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે હિસ્ટેરેસિસતેથી, તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં "ચુંબકીય અભેદ્યતા" ની વિભાવના ફેરોમેગ્નેટને લાગુ પડતી નથી, પરંતુ ચુંબકીકરણની ચોક્કસ શ્રેણીમાં, અમુક અંદાજમાં, ચુંબકીકરણ વળાંકના રેખીય ભાગને ઓળખી શકાય છે, જેના માટે ગણતરી કરવી શક્ય બનશે. ચુંબકીય અભેદ્યતા.

સુપરકન્ડક્ટર્સમાં, ચુંબકીય અભેદ્યતા 0 હોય છે (કારણ કે ચુંબકીય ક્ષેત્ર તેમના જથ્થા દ્વારા સંપૂર્ણપણે વિસ્થાપિત થાય છે), અને હવાની સંપૂર્ણ ચુંબકીય અભેદ્યતા લગભગ મ્યુ વેક્યૂમ (ચુંબકીય સ્થિરતા વાંચો) જેટલી હોય છે. હવા માટે, mu 1 કરતાં સહેજ વધારે છે.