Einige Materialien werden magnetisiert, wenn sie in ein Magnetfeld gebracht werden; die Fähigkeit eines Materials, magnetisiert zu werden, wird als magnetische Permeabilität bezeichnet. Ein Beispiel hierfür ist das Reiben eines Eisenstücks mit einem Magneten: Das Eisen wird magnetisiert und hat ein eigenes Magnetfeld, dh es hat eine gewisse magnetische Permeabilität.
Viele Stoffe, sogar Wasser, besitzen eine gewisse magnetische Permeabilität. Wenn ein Material in ein Magnetfeld gebracht wird, interagiert es auf die eine oder andere Weise mit dem Feld. Die Durchlässigkeit eines Stoffes beschreibt die Reaktion des Materials und die Wirkung des Feldes auf das Material. Ein Stoff mit magnetischer Permeabilität magnetisiert sich entweder selbst in Richtung des Feldes oder entgegen diesem. Je nach Durchlässigkeit wird die Substanz also vom Feld entweder angezogen oder abgestoßen.
Messung der Permeabilität
Wissenschaftler stellen die magnetische Permeabilität mit dem griechischen Buchstaben mu (μ) dar. Das Internationale Einheitensystem (SI) misst die Permeabilität in Henres pro Meter (H/m) oder in Newton pro Quadratampere (N/A2). Die Luft im Vakuum, auch Freiraum genannt, hat einen konstanten Wert, der als magnetische Konstante bezeichnet wird. Dieser Wert wird durch das Symbol μ0 dargestellt und wird als 4π × 10 –7 H/m bewertet, was ungefähr 1.2566 × 10 –6 H/m entspricht. Der numerische Wert ist derselbe, wenn er in N/A2 gemessen wird.
Andererseits ist die magnetische Permeabilität kein konstanter Wert; sie ändert sich vielmehr mit der Position des Materials in Bezug auf das Magnetfeld, der Frequenz des Felds, der Feuchtigkeit, der Temperatur und anderen Faktoren. Die Kenntnis der Permeabilität eines Materials kann auch für verschiedene Industrien nützlich sein, zum Beispiel werden Materialien mit hoher Permeabilität in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich in Elektromagneten, Transformatoren und Induktoren.
Durchlässigkeit von Stoffen
Stoffe können auch in Abhängigkeit von ihrer magnetischen Permeabilität charakterisiert werden und die Permeabilität eines Stoffes wird als reine Zahl angegeben. Wenn ein Stoff als paramagnetisch eingestuft wird, wird seine Permeabilität mit etwas mehr als eins gemessen und solche Stoffe werden von Magneten schwach angezogen. Wenn ein Stoff als diamagnetisch eingestuft wird, wird die Permeabilität mit weniger als eins gemessen und ein solcher Stoff wird von einem Magneten abgestoßen.
Permeabilität ferromagnetischer Metalle
Ein Material kann auch als ferromagnetisch klassifiziert werden; Ferromagnetische Metalle haben die größte Permeabilität aller Stoffe und werden magnetisiert, wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden. Wenn das Magnetfeld, dem die ferromagnetische Substanz ausgesetzt ist, zunimmt, nimmt die magnetische Permeabilität zu, bis sie ihren maximalen Wert erreicht, an dem sie abnimmt. Einige ferromagnetische Materialien werden zu Hart- oder Weichmagneten; in Materialien, die zu Weichmagneten werden, wie z. B. Materialien, die in Elektromagneten verwendet werden, verliert das Material seinen Magnetismus, wenn das Magnetfeld entfernt wird. Hartmagnete sind jedoch schwer zu magnetisieren, bleiben aber auch dann magnetisiert, wenn das Magnetfeld entfernt wird.