Die magnetische Permeabilität, die eng mit der Suszeptibilität verwandt ist, ist die abgeleitete SI-Größe, welche die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder bestimmt. Anders ausgedrückt heißt das Verhältnis der magnetischen Flussdichte B zur magnetischen Feldstärke H Permeabilität. Ist die Permeabilität eines Materials frequenzabhängig, so muss sie komplex definiert werden.

Im Vakuum

Im Vakuum ist der Zusammenhang zwischen der magnetischen Flussdichte $B\_0$ und der magnetischen Feldstärke $H\_0$ durch

gegeben, wobei $\backslash mu\_0$ als Permeabilität des Vakuums, magnetische Feldkonstante oder Induktionskonstante bezeichnet wird. In SI-Einheiten beträgt sie aufgrund der Definition des Ampere exakt

Zwischen der magnetischen Feldkonstanten $\backslash mu\_0$, der elektrischen Feldkonstanten $\backslash varepsilon\_0$ und der Vakuumlichtgeschwindigkeit $c\_0$ gilt folgender Zusammenhang:

In Materie

Die Permeabilität in der Materie setzt sich zusammen aus der Permeabilität des Vakuums und der Permeabilitätszahl $\backslash mu\_r$

Es folgt für die Materialgleichungen:

Gelegentlich wird $\backslash mu\_r$ auch als relative und $\backslash mu$ als absolute Permeabilität bezeichnet. Die Permeabilitätszahl beträgt bei den meisten Stoffen (wie zum Beispiel der Luft) $\backslash mu\_r=1$. Für Eisen beispielsweise ist die Permeabilitätszahl jedoch wesentlich höher, je nach verwendeter Eisensorte kann $\backslash mu\_r$ Werte um 2.000 bis 5.000 annehmen. Dies hängt mit der atomaren Beschaffenheit zusammen, siehe Ferromagnetismus.

Diamagnetische Materialien haben eine Permeabilitätszahl wenig kleiner als Eins, die Permeabilitätszahl paramagnetischer Materialien ist etwas größer als Eins. Ferromagnetische Materialien besitzen eine sehr große Permeabilität, die aber abhängig vom äußeren Magnetfeld ist, da durch Ausrichten der so genannten Elementarmagnete im Material eine Verstärkung des äußeren Feldes erzielt wird. Anschaulich stellt eine der existierenden Permeabilitätsdefinitionen die Steigung der Hystereseschleife eines magnetischen Werkstoffes dar.

Die Permeabilitätszahl $\backslash mu\_r$, die bei weichmagnetischen Werkstoffen >>1 ist und gegenüber diamagnetischen oder paramagnetischen Werkstoffen die Durchlässigkeit eines Materials für ein Magnetfeld quantifiziert, ist für technische Anwendungen in DIN 1324 Teil 2 insgesamt elf Mal mit unterschiedlichen Berechnungen definiert. Neben der Permeabilität $\backslash mu$ als Quotient aus magnetischer Flussdichte B in Tesla (T) und magnetischer Feldstärke H in Ampere pro Meter (A/m) gelten die in der Tabelle aufgeführten weiteren Definitionen.

Es wurden Überlegungen angestellt, aus der Vielzahl der Definitionen eine universelle Darstellung der Permeabilität zu gewinnen. Eine mögliche Form dieser Darstellung wäre die Differentielle Permeabilität als Funktion der Feldstärke H und der Änderungsgeschwindigkeit der Feldstärke $dH\; \backslash over\; dt$. Mit dieser Regelung wäre die Permeabilität, wie heute üblich, nicht nur eine Information über den ganz bestimmten Betriebsfall, sondern würde die Funktion der Feldstärke H und die Vorbeanspruchung des Materials berücksichtigen.

Siehe auch

• Permittivität
• Faraday-Waage

Weblinks

• physics.nist.gov
• Seite 5: Suszeptibilität aller Elemente

Physikalische Größe | Theoretische Elektrotechnik | Magnetismus

Permeabilitat | Permeabilita | Permeability (electromagnetism) | Permeabilidad magnética | Permeabiliteetti | Perméabilité magnétique | 透磁率 | Magnetische permeabiliteit | Przenikalność magnetyczna | Permeabilidade (física) | Magnetna permeabilnost