絕對和相對磁導率 (µ)
絕對磁導率
材料的絕對(或實際)磁導率是其對磁通量的導電率。它用希臘字母μ '(mu)'表示,單位為亨利每米 (H/m)。因此,
材料的絕對磁導率為:
$$\mu=\mu_{0}\mu_{r}\:H/m$$
其中,
μ0 = 空氣或真空的絕對磁導率。
μr = 材料的相對磁導率。
磁性材料的磁導率越高,其對磁通量的導電率就越大,反之亦然。
空氣或真空是磁通量最差的導體。空氣的絕對磁導率為 μ0 = 4π × 10−7 H/m 。磁性材料的絕對磁導率(μ)比空氣或真空的磁導率(μ0)高得多。
注意 − 所有非磁性材料的絕對磁導率也為 4π × 10−7 H/m 。
相對磁導率
磁性材料的相對磁導率是衡量該磁性材料與空氣相比導磁通量的相對難易程度的指標。
從數量上看,相對磁導率由磁性材料的絕對磁導率 (μ) 與空氣或真空的絕對磁導率 (μ0) 的比率給出,並用 μr 表示,即:
相對磁導率:
$$\mu_{r}=\frac{\mu}{\mu_{0}}$$
相對磁導率是一個無量綱量,即它沒有單位,因為它是由兩個相同維度的量的比率。
現在,對於空氣或真空,μ = μ0,因此,
$$\mu_{r(air)}=\frac{\mu_{0}}{\mu_{0}}=1$$
因此,空氣或真空的相對磁導率為 1。
然而,磁性材料的相對磁導率非常高(例如,純鐵的 µr = 8000)。
所有電磁裝置(如變壓器、發電機、電動機等)的核心都是由磁性材料製成的,這是由於其較高的相對磁導率。
數值示例
變壓器的鐵心由相對磁導率 µr = 8000 的軟鐵製成。確定鐵心的絕對磁導率。
解:
絕對磁導率:
$$\mu=\mu_{0}\mu_{r}=(4\pi\times\:10^{-7})\times\:(8000)$$
$$\Rightarrow\:\mu=0.010048\:H/m=1.0048\times\:10^{-2}H/m$$
在這裡可以看到,軟鐵的絕對磁導率大於空氣或真空的絕對磁導率。