Alcuni materiali si magnetizzano quando vengono posti in un campo magnetico; la capacità di un materiale di magnetizzarsi è chiamata permeabilità magnetica. Un esempio è lo sfregamento di un pezzo di ferro con un magnete: il ferro si magnetizzerà e avrà un proprio campo magnetico, il che significa che avrà un certo grado di permeabilità magnetica.
Molte sostanze, anche l’acqua, hanno un grado di permeabilità magnetica. Quando un materiale viene posto in un campo magnetico, interagisce con il campo in un modo o nell’altro. La permeabilità di una sostanza descrive il modo in cui il materiale risponde e gli effetti del campo sul materiale. Una sostanza con permeabilità magnetica si magnetizzerà nella direzione del campo o in opposizione ad esso. Pertanto, a seconda della permeabilità, la sostanza sarà attratta o respinta dal campo.
Misurazione della permeabilità
Gli scienziati rappresentano la permeabilità magnetica con la lettera greca, mu (μ). Il Sistema Internazionale di Unità (SI) misura la permeabilità in henres per metro (H/m) o in newton per ampere quadrato (N/A2). L’aria nel vuoto, detta anche spazio libero, ha un valore costante che prende il nome di costante magnetica. Questo valore è rappresentato dal simbolo μ0 ed è valutato come 4π×10−7 H/m che è circa 1.2566×10−6 H/m. Il valore numerico è lo stesso quando misurato in N/A2.
La permeabilità magnetica, d’altra parte, non è una cifra costante; piuttosto, cambia con la posizione del materiale in relazione al campo magnetico, alla frequenza del campo, all’umidità, alla temperatura e ad altri fattori. Conoscere la permeabilità di un materiale può essere utile anche per vari settori, ad esempio i materiali con elevata permeabilità sono utilizzati in una varietà di applicazioni, inclusi elettromagneti, trasformatori e induttori.
Permeabilità delle sostanze
Le sostanze possono anche essere caratterizzate in base alla loro permeabilità magnetica e il livello di permeabilità di una sostanza è indicato come un numero puro. Se una sostanza è classificata come paramagnetica, la sua permeabilità è misurata come poco più di uno e tali sostanze sono debolmente attratte dai magneti. Se una sostanza è classificata come diamagnetica, la permeabilità è misurata come minore di uno e tale sostanza sarà respinta da un magnete.
Permeabilità dei metalli ferromagnetici
Un materiale può anche essere classificato come ferromagnetico; i metalli ferromagnetici hanno la massima permeabilità di tutte le sostanze e si magnetizzeranno se esposti a un campo magnetico. Quando il campo magnetico a cui è esposta la sostanza ferromagnetica aumenta, la permeabilità magnetica aumenterà fino a raggiungere il suo valore massimo, a quel punto diminuirà. Alcuni materiali ferromagnetici diventeranno magneti duri o morbidi; nei materiali che diventano magneti morbidi, come quei materiali utilizzati negli elettromagneti, il materiale perderà il suo magnetismo quando il campo magnetico viene rimosso. Tuttavia, i magneti duri sono difficili da magnetizzare, ma rimarranno magnetizzati anche quando il campo magnetico viene rimosso.