Магнітна проникність - фізична величина , Коефіцієнт (залежить від властивостей середовища), що характеризує зв'язок між магнітної індукції B {\ displaystyle {B}} і напруженістю магнітного поля H {\ displaystyle {H}} в речовині. Для різних середовищ цей коефіцієнт різний, тому говорять про магнітну проникність конкретної середовища (маючи на увазі її складу, стан, температуру і т. Д.).

Вперше зустрічається в роботі Вернера Сіменса «Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus» ( «Внесок в теорію електромагнетизму») ​​в 1881 році [1] .

Зазвичай позначається грецькою буквою μ {\ displaystyle \ mu} . Може бути як скаляром (у ізотропних речовин ), так і тензором (у анізотропних ).

Загалом, співвідношення між магнітною індукцією і напруженістю магнітного поля через магнітну проникність вводиться як

B → = μ H →, {\ displaystyle {\ vec {B}} = \ mu {\ vec {H}},}

і μ {\ displaystyle \ mu} в загальному випадку тут слід розуміти як тензор, що в компонентної записи відповідає [2] :

B i = μ i j H j {\ displaystyle \ B_ {i} = \ mu _ {ij} H_ {j}}

Для ізотропних речовин співвідношення:

B → = μ H → {\ displaystyle {\ vec {B}} = \ mu {\ vec {H}}}

можна розуміти в сенсі множення вектора на скаляр (магнітна проникність зводиться в цьому випадку до скаляру).

В системі СГС магнітна проникність - безрозмірна величина , в Міжнародній системі одиниць (СІ) вводять як розмірну (абсолютну), так і безрозмірну (відносну) магнітні проникності:

μ r = μ μ 0 {\ displaystyle \ mu _ {r} = {\ frac {\ mu} {\ mu _ {0}}}} ,

де μ r {\ displaystyle \ mu _ {r}} - відносна, а μ {\ displaystyle \ mu} - абсолютна проникність, μ 0 {\ displaystyle \ mu _ {0}} - магнітна постійна .

Нерідко позначення μ {\ displaystyle \ mu} використовується не так, як тут, а саме для відносної магнітної проникності (при цьому μ {\ displaystyle \ mu} співпадає з таким в СГС ).

Розмірність абсолютної магнітної проникності в СІ така ж, як розмірність магнітної постійної, тобто Гн / м або Н / А 2.

Відносна магнітна проникність в СІ пов'язана з магнітною сприйнятливістю χ співвідношенням

μ r = 1 + χ, {\ displaystyle \ mu _ {r} = 1 + \ chi,}

а в гаусом системі магнітна проникність пов'язана з магнітною сприйнятливістю χ співвідношенням

μ = 1 + 4 π χ. {\ Displaystyle \ mu = 1 + 4 \ pi \ chi.}

Взагалі кажучи, магнітна проникність залежить як від властивостей речовини, так і від величини і напрямки магнітного поля (А крім того від температури [3] , Тиску і т.д.).

Також залежить від характеру зміни поля з часом, зокрема, для синусоїдального коливання поля - залежить від частоти цього коливання (в цьому випадку вводять комплексну магнітну проникність щоб описати вплив середовища на зсув фази 'B' по відношенню до 'H'). При досить низьких частотах (невеликий швидкості зміни поля) її можна зазвичай вважати в цьому сенсі константою.

• Магнітна проникність сильно залежить від величини поля для нелінійних середовищ (типовий приклад - ферромагнетики , Для яких характерний гистерезис ). Для таких середовищ магнітна проникність як незалежне від поля число може вказуватися наближено, в рамках лінеаризації [4] .
• Для парамагнетиків і діамагнетиків лінійне наближення досить добре для широкого діапазону величин поля.

Переважна більшість речовин відносяться або до класу діамагнетіков (Μ ⪅ 1 {\ displaystyle \ mu \ lessapprox 1}), або до класу парамагнетиков (Μ ⪆ 1 {\ displaystyle \ mu \ gtrapprox 1}). Але ряд речовин - ( ферромагнетики ), Наприклад залізо , Мають більш вираженими магнітними властивостями.

У феромагнетиків внаслідок гистерезиса , Поняття магнітної проникності, строго кажучи, не застосовується. Однак в певному діапазоні зміни намагнічує поле (щоб можна було знехтувати залишкової намагніченістю, але до насичення) можна в кращому або гіршому наближенні все ж уявити цю залежність як лінійну (а для магнитомягких матеріалів обмеження знизу може бути і не дуже практично істотно), і в цьому сенсі величина магнітної проникності буває виміряна і для них.

магнітна проникність надпровідників дорівнює нулю.

Абсолютна магнітна проникність повітря приблизно дорівнює магнітної проникності вакууму і в технічних розрахунках приймається рівною [5] магнітної постійної = 4 π × 10 - 7 {\ displaystyle 4 \ pi \ \ times \ 10 ^ {- 7}} Гн / м