Im Elektromagnetismus, die magnetische Empfänglichkeit (Latein: Susceptibilis-"Empfänglichheit") ist eine ohne Dimension unveränderliche Proportionalität, der den Grad der Magnetisierung eines Materials als Antwort auf ein angewandtes magnetisches Feld anzeigt. Ein zusammenhängender Begriff ist magnetizability, das Verhältnis zwischen magnetischem Moment und magnetischer Flussdichte. Ein nah zusammenhängender Parameter ist die Durchdringbarkeit, die die Gesamtmagnetisierung des Materials und Volumens ausdrückt.

Definition der Volumen-Empfänglichkeit

:: Siehe auch Verhältnisdurchdringbarkeit.

Magnetische Empfänglichkeit des Volumens, die durch das Symbol vertreten ist (häufig einfach, manchmal — magnetisch, um von der elektrischen Empfänglichkeit zu unterscheiden), wird durch die Beziehung definiert

:

\mathbf {M} = \chi_v \mathbf {H }\

</Mathematik>

wo, in SI-Einheiten,

:M ist die Magnetisierung des Materials (der magnetische Dipolmoment pro Einheitsvolumen), gemessen in Ampere pro Meter und

:H ist die magnetische Feldkraft, die auch in Ampere pro Meter gemessen ist.

Die magnetische Induktion B ist mit H durch die Beziehung verbunden

:

\mathbf {B} \= \\mu_0 (\mathbf {H} + \mathbf {M}) \= \\mu_0 (1 +\chi_v) \mathbf {H} \= \\mu \mathbf {H}

</Mathematik>

wo μ die magnetische Konstante ist (sieh Tisch von physischen Konstanten), und

ist die Verhältnisdurchdringbarkeit des Materials.

So ist das Volumen magnetische Empfänglichkeit und die magnetische Durchdringbarkeit durch die folgende Formel verbunden:

:.

Manchmal wird eine Hilfsmenge, genannt Intensität der Magnetisierung (auch gekennzeichnet als magnetische Polarisation J) und gemessen in teslas, als definiert

:.

Das erlaubt eine alternative Beschreibung aller Magnetisierungsphänomene in Bezug auf die Mengen I und B, im Vergleich mit der allgemein verwendeten M und H.

Konvertierung zwischen SI und CGS Einheiten

Bemerken Sie, dass diese Definitionen gemäß der SI-Vereinbarung sind. Jedoch geben viele Tische der magnetischen Empfänglichkeit CGS-Werte (mehr spezifisch Emu-cgs, der für elektromagnetische Einheiten oder Gaussian-cgs kurz ist; beide sind dasselbe in diesem Zusammenhang), die sich auf eine verschiedene Definition der Durchdringbarkeit des freien Raums verlassen:

:

\mathbf {B} ^ {\\Text {cgs}} \= \\mathbf {H} ^ {\\Text {cgs}} + 4\pi\mathbf {M} ^ {\\Text {cgs}} \= \(1+4\pi\chi_ {v} ^ {\\Text {cgs}}) \mathbf {H} ^ {\\Text {cgs}}

</Mathematik>

Der ohne Dimension CGS Wert der Volumen-Empfänglichkeit wird mit 4π multipliziert, um den ohne Dimension SI-Volumen-Empfänglichkeitswert zu geben:

:

Zum Beispiel, das CGS Volumen die magnetische Empfänglichkeit von Wasser an 20°C ist 7.19×10, der 9.04×10 mit der SI-Tagung ist.

Massenempfänglichkeit und Mahlzahn-Empfänglichkeit

Es gibt zwei andere Maßnahmen der Empfänglichkeit, die magnetische Massenempfänglichkeit (χ oder χ, manchmal χ), gemessen in der M · Kg im SI oder im Cm · g in CGS und dem Mahlzahn hat magnetische Empfänglichkeit (χ) in der M gemessen · mol (SI) oder Cm · mol (CGS), die unten definiert werden, wo ρ die Dichte im Kg ist · M (SI) oder g · Cm (CGS) und M sind Mahlzahn-Masse im Kg · mol (SI) oder g · mol (CGS).

::

Zeichen der Empfänglichkeit: diamagnetics und andere Typen des Magnetismus

Wenn χ positiv ist, kann das Material paramagnetisch sein. In diesem Fall wird das magnetische Feld im Material durch die veranlasste Magnetisierung gestärkt. Wechselweise, wenn χ negativ ist, ist das Material diamagnetic. Infolgedessen wird das magnetische Feld im Material durch die veranlasste Magnetisierung geschwächt. Allgemein werden nichtmagnetische Materialien Para- oder diamagnetic gesagt, weil sie dauerhafte Magnetisierung ohne magnetisches Außenfeld nicht besitzen. Eisenmagnetisch besitzen ferrimagnetic, oder antimagnetische Materialien, die positive Empfänglichkeit haben, dauerhafte Magnetisierung sogar ohne magnetisches Außenfeld.

Experimentelle Methoden, Empfänglichkeit zu bestimmen

Volumen magnetische Empfänglichkeit wird durch die laut der Anwendung eines magnetischen Feldanstiegs gefühlte Kraft-Änderung gemessen. Frühe Maße wurden mit dem Gleichgewicht von Gouy gemacht, wo eine Probe zwischen den Polen eines Elektromagneten gehängt wird. Die Änderung im Gewicht, wenn der Elektromagnet angemacht wird, ist zur Empfänglichkeit proportional. Heute verwenden Maß-Systeme des hohen Endes einen superleitenden Magnet. Eine Alternative soll die Kraft-Änderung auf einem starken Kompaktmagnet auf die Einfügung der Probe messen. Dieses System, weit verwendet heute, wird das Gleichgewicht von Evans genannt. Für flüssige Proben kann die Empfänglichkeit von der Abhängigkeit der NMR Frequenz der Probe auf seiner Gestalt oder Orientierung gemessen werden.

Tensor-Empfänglichkeit

Die magnetische Empfänglichkeit von den meisten Kristallen ist nicht ein Skalar. Magnetische Antwort ist M nach der Orientierung der Probe abhängig und kann in Richtungen außer diesem des angewandten Feldes H vorkommen. In diesen Fällen wird Volumen-Empfänglichkeit als ein Tensor definiert

:

wo ich und j uns auf die Richtungen (z.B, x und y in Kartesianischen Koordinaten) vom angewandten Feld und der Magnetisierung beziehungsweise beziehen. Der Tensor ist so Reihe 2 (die zweite Ordnung), Dimension (3,3) das Beschreiben des Bestandteils der Magnetisierung in der i-th Richtung vom in der j-th Richtung angewandten Außenfeld.

Differenzialempfänglichkeit

In eisenmagnetischen Kristallen, der Beziehung zwischen M und H ist nicht geradlinig. Um das anzupassen, wird eine allgemeinere Definition der Differenzialempfänglichkeit verwendet

:

wo ein Tensor ist, ist auf partielle Ableitungen von Bestandteilen der M in Bezug auf Bestandteile von H. zurückzuführen gewesen

Wenn die Sättigungskoerzitivkraft der materiellen Parallele zu einem angewandten Feld die kleineren von den zwei ist, ist die Differenzialempfänglichkeit eine Funktion des angewandten Feldes und selbst Wechselwirkungen wie der magnetische anisotropy. Wenn das Material nicht gesättigt wird, wird die Wirkung nichtlinear und auf die Bereichswandkonfiguration des Materials abhängig sein.

Empfänglichkeit im Frequenzgebiet

Wenn die magnetische Empfänglichkeit als Antwort auf ein AC magnetisches Feld gemessen wird (d. h. ein magnetisches Feld, das sich sinusförmig ändert), wird das AC Empfänglichkeit genannt. AC Empfänglichkeit (und die AC nah zusammenhängende "Durchdringbarkeit") ist komplizierte Mengen, und verschiedene Phänomene (wie Klangfülle) können in der AC Empfänglichkeit gesehen werden, die nicht im unveränderlichen Feld (Gleichstrom) Empfänglichkeit kann. Insbesondere, wenn ein Ac-Feld Senkrechte auf die Entdeckungsrichtung angewandt wird (hat die "Querempfänglichkeit" unabhängig von der Frequenz genannt), die Wirkung hat eine Spitze an der eisenmagnetischen Klangfülle-Frequenz des Materials mit einem gegebenen statischen angewandten Feld. Zurzeit wird diese Wirkung die Mikrowellendurchdringbarkeit oder das Netz eisenmagnetische Klangfülle in der Literatur genannt. Diese Ergebnisse sind zur Bereichswandkonfiguration des Materials und der Wirbel-Ströme empfindlich.

In Bezug auf die Eisenkernspinresonanz wird die Wirkung eines entlang der Richtung der Magnetisierung angewandten Ac-Feldes das parallele Pumpen genannt.

Für einen Tutorenkurs mit mehr Information über AC Empfänglichkeitsmaße, sieh hier (Außenverbindung).

Beispiele

+ (2/3) \chi_ {\\perp} </Mathematik>. </bezüglich> || 20 || 1 || 3.55×10 || 2.82×101.70×10 || 1.35×10 || 1.66×10 || 1.32×10 208.98

|| 9.78

| -

|align = ist | Diamant || R.T.1 || 7.4×10 || 5.9×10 6.2×104.9×10 || 2.2×10 || 1.7×10 || 12.01 || 3.513 "abgereist"

| -

|align = ist | Grafit (zur C-Achse) || R.T.1 || 7.5×10 || 6.0×10 6.3×105.0×10 || 1.4×10 || 1.1×10 || 12.01 || 2.267 "abgereist"

| -

|align = ist | Grafit || R.T.1 || 3.2×10 || 2.6×10 2.7×10 || 2.2×10 || 6.1×10 || 4.9×10 || 12.01 || 2.267 "abgereist"

| -

|align = ist | Grafit ||-173 || 1 || 4.4×10 || 3.5×10 3.6×102.9×10 || 8.3×10 || 6.6×10 || 12.01 || 2.267 "abgereist"

| -

|align = ist | Er || 20 || 1 "abgereist"

|| 2.38×101.89×105.93×10 || 4.72×10 || 9.85×10 || 7.84×10 || 4.0026 || 0.000166

| -

|align = ist | Xe || 20 || 1 || 5.71×104.54×10 4.35×103.46×10 || 2.37×10 || 1.89×10 || 131.29 || 0.00546 "abgereist"

| -

|align = ist | O || 20 || 0.209 || 4.3×103.42×101.34×10 || 1.07×10 || 3.73×102.97×10 || 31.99 || 0.000278 "abgereist"

| -

|align = ist | N || 20 || 0.781 || 1.56×101.24×105.56×10 || 4.43×10 || 5.06×104.03×10 || 28.01 || 0.000910 "abgereist"

| -

|align = ist | Al || || 1 || 2.2×10 || 1.7×107.9×10 || 6.3×10 || 2.2×10 || 1.75×10 || 26.98 || 2.70 "abgereist"

| -

|align = ist | Ag || 961 || 1 || || || || || 2.31×101.84×10 || 107.87 || "abgereist"

| }\

Quellen der Verwirrung in veröffentlichten Daten

Es gibt Tische von magnetischen Empfänglichkeitswerten veröffentlicht online, die scheinen, von einer Kleinquelle, geladen worden zu sein

der selbst wahrscheinlich schwer aus dem CRC Handbuch der Chemie und Physik geborgt hat. Einige der Daten (z.B für Al, Bi und Diamanten) sind anscheinend in cgs Mahlzahn-Empfänglichkeitseinheiten, wohingegen das für Wasser in Massenempfänglichkeitseinheiten ist (sieh Diskussion oben). Wie man bekannt, leidet der Empfänglichkeitstisch im CRC Handbuch unter ähnlichen Fehlern, und enthält sogar Zeichen-Fehler. Anstrengung sollte gemacht werden, die Daten in solchen Tischen zu den ursprünglichen Quellen zu verfolgen, und den richtigen Gebrauch von Einheiten zweimal zu kontrollieren.

Siehe auch

• Curie unveränderlicher
• Elektrische Empfänglichkeit
• Eisen
• Magnetischer unveränderlicher
• Magnetische Flussdichte
• Magnetismus
• Magnetochemistry
• Magnetometer
• Die Gleichungen von Maxwell
• Paläomagnetismus
• Durchdringbarkeit (Elektromagnetismus)
• Empfänglichkeit hat Bildaufbereitung beschwert

Verweisungen und Zeichen