자기 투과성이란 무엇인가요?
자기 투과성이 '자성 물질'만의 특성이라고 생각할 수 있지만, 사실 진공, 공기, 구리, 물 등 모든 물질은 자기 투과성을 가지고 있습니다. 자기 투과도는 적용된 자기장에 대한 모든 매체의 반응 정도를 측정하는 물리량입니다. 자기 투과성 는 외부 자기장 하에서 재료 내부의 자속 밀도가 얼마나 강하게 유지될 수 있는지를 결정합니다. 즉, 자화하기 쉬운 소재일수록 자기 투과성이 높다는 의미입니다.
자기 투과성 재료의 분류
1. 자성 재료
반자성 물질의 상대 투자율은 일정하고 1보다 약간 작으므로 내부 자속 밀도는 진공 상태보다 약간 낮습니다. 반자성 물질은 외부 자기장에서 약한 반발력을 경험합니다. 비스무트, 구리, silver및 물 는 대표적인 반자성 재료입니다.
2. 상자성 재료
상자성 물질은 1보다 약간 큰 일정한 상대 투자율을 갖습니다. 알루미늄, 플래티넘및 산소 는 모두 상자성 물질입니다.
3. 강자성 재료
강자성 물질의 투과성은 다음과 같습니다. 동적. 같은 소재라도 수천에서 수십만까지 매우 높은 투과성을 가질 수 있습니다.
강자성 재료의 자화 과정은 다음과 같습니다. 자기장이 강해지면 투자율이 처음에는 최고 값까지 빠르게 증가한 다음 재료가 점차 자기 포화 상태에 도달함에 따라 투자율이 감소합니다. 강자성 소재는 모든 자성 소재 중에서 가장 강력한 소재입니다. Iron, 코발트, 니켈및 그들의 합금 는 일반적인 강자성 물질입니다.
4. 강자성 재료
강자성체는 거시적 자기 특성은 강자성체와 비슷하지만 상대 투자율이 일반적으로 수십에서 수천에 이르는 훨씬 낮은 매우 중요한 엔지니어링 재료의 한 종류입니다. 가장 일반적인 예는 페라이트는 고주파 전자 분야에서 널리 사용됩니다.
자기 투과성 계산 공식
B는 다음을 나타냅니다. 자속 밀도는 재료 내부에 실제로 존재하는 자기장의 총 세기를 나타냅니다. 테슬라 단위로 자기장의 궁극적인 효과를 나타냅니다.
H는 다음을 나타냅니다. 자기장 강도는 외부 전류에 의해 생성된 자기장을 구동하는 원래의 힘을 의미하며, 재료 자체와는 무관합니다. 단위는 미터당 암페어입니다.
진공 투과성(μ₀): 이것은 다음과 같은 값을 갖는 물리적 상수입니다. 4π×10-⁷ H/m. 물질이 존재하지 않는 진공 상태에서의 자기장의 기본 특성을 나타냅니다.
절대 투과성의 공식은 다음과 같습니다: μ = B / H. 자기 투과성의 국제 단위는 미터당 헨리(H/m) 또는 암페어 제곱당 뉴턴(N-A-²)으로, 자기장에 대한 재료의 전반적인 반응을 설명합니다.
사람들이 일반적으로 '자기 투과성'이라고 할 때 절대 투과성을 의미할까요, 아니면 상대 투과성을 의미할까요? 정답은 다음과 같습니다. 상대 투과성를 사용하면 다른 재료를 비교하기가 더 쉽기 때문입니다. 아래는 상대 투과성 공식입니다:
상대 투과성(μᵣ): 공식: μᵣ = μ / μ₀. 재료의 상대 투자율이 1000이면 자기 전도 능력이 진공의 1000배에 달한다는 뜻입니다.
그러나 상대 투과도는 고정된 상수가 아니라 다양하다는 점에 유의할 필요가 있습니다. 예를 들어 순수 철 조각의 투과성은 대략 다음과 같습니다. 200 및 5000외부 자기장 및 재료의 종류에 따라 달라질 수 있습니다.
자기 투과성에 영향을 미치는 요인
1. 화학 성분 및 결정 구조
이것이 가장 근본적인 요소입니다. 순철, 실리콘강, 퍼멀로이는 모두 철을 포함하고 있지만 구성과 구조의 차이로 인해 자기 투과성이 크게 달라집니다.
2.온도
강자성 물질의 경우 임계 온도, 즉 퀴리 온도. 온도가 퀴리점을 초과하면 강자성이 사라지고 투자율이 1에 가깝게 급격히 떨어집니다.
3.흥분 자기장의 주파수
높은 주파수에서는 다음과 같은 효과가 나타납니다. 와전류 손실 그리고 자기 영역 뒤집기 완화 가 크게 증가하여 투자율이 감소합니다. 고주파 변압기용 자기 코어 재료를 선택할 때는 이 점을 고려해야 합니다.
4. 적용된 자기장 강도
그리고 강자성 재료의 투과성 는 자기장의 세기에 따라 극적으로 변화하며, 일반적으로 먼저 증가하다가 감소하여 최대값이 됩니다.
5.기타
기계적 스트레스 그리고 처리 기술 는 재료의 미세 구조를 변경하여 자기 투과성에 영향을 미칠 수도 있습니다.
높은 자기 투과성이란 무엇을 의미하나요?
자기 투과성이 높은 재료는 구리선이 전류의 좋은 통로인 것처럼 자기장 선을 자체 내에서 "끌어당기고" "가둘 수" 있어 자속의 훌륭한 통로 역할을 합니다. 변압기에서 투자율이 높은 철심은 최소한의 에너지로 가장 강력한 자기장을 생성하여 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다. 높은 자기 투과성 소재 는 매우 높은 효율로 자기장을 전도하고 집중시킬 수 있어 효율적인 전자기 에너지 변환을 달성하는 데 이상적인 매체입니다.
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