Magnetická susceptibilita

Magnetická susceptibilita je fyzikální veličina, která popisuje chování materiálu ve vnějším magnetickém poli.

Jednotky a značení

• Doporučená značka: ${\chi }_m$, někdy se používá také κ nebo K
• Jednotka v SI: 1 (je to bezrozměrná veličina)

Definice

Magnetická susceptibilita je definována vztahem platným pro lineární magnetikum:

$𝑴={\chi }_m𝑯$, kde M je magnetizace a H intenzita magnetického pole

a je obecně tenzorem druhého řádu. U většiny běžných materiálů je vektor magnetizace stejného směru jako vektor intenzity magnetického pole a magnetická susceptibilita je pak veličinou skalární.

V obecném magnetiku je třeba uvažovat i nelineární efekty a disperzi; magnetizace proto závisí nejen na intenzitě magnetického pole, ale i na předchozí historii okolního elektromagnetického pole, a zobecněná magnetická susceptibilita ${\hat{\chi }}_m$ je pak obecně operátorem, daným vztahem:

$𝑴(𝒓,t)=\underset{V}{\int }\underset{-\mathrm{\infty }}{\overset{t}{\int }}{\hat{\chi }}_m(𝒓,{𝒓}^{\prime },t-t^{\prime },𝑬,𝑯)𝑯({𝒓}^{\prime },t^{\prime })d{t}^{\prime }{d}^3{𝒓}^{\prime }$, kde E značí intenzitu elektrického pole, r a t polohový vektor resp. čas.

Výpočet

Skalární susceptibilita lineárního magnetika: ${\chi }_m=\frac{M}{H}$, kde magnetizace M i intenzita magnetického pole H se dosazují ve stejných jednotkách (v SI se udávají v ampérech na metr).

Pomocí susceptibility lze v lineárním magnetiku vyjádřit magnetickou indukci B jako:

$𝐁={\mu }_0(𝐇+𝐌)={\mu }_0(1+{\chi }_m)𝐇=\mu 𝐇$, kde ${\mu }_0$ je permeabilita vakua a $(1+{\chi }_m)={\mu }_r$ relativní permeabilita daného materiálu.

Rozdělení látek podle magnetické susceptibility

Podle hodnoty magnetické susceptibility lze rozdělit materiály na:

• diamagnetické, pro ně $-1<{\chi }_m<0$
• paramagnetické, pokud $0<{\chi }_m\ll 1$
• feromagnetické, jestliže ${\chi }_m\gg 1$.

Související články

• Anizotropie magnetické susceptibility
• Elektrická susceptibilita
• Permeabilita
• Fyzikální konstanty