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輸入計算

數學公式

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  1. Relative Permeability

    Relative Permeability: 磁導率計算器

    mu_0 = 1.25663706212e-6 H/m is the permeability of free space

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結果

磁導率(μ)
0.001
亨利每公尺(H/m)
相對磁導率(μᵣ = μ / μ₀) 795.7747
真空磁導率 μ₀ 1.25663706212 × 10⁻⁶ H/m

什麼是磁導率?

磁導率(μ)用來衡量材料內部建立磁場的難易程度。它的定義是磁通密度 B(單位為特斯拉,T)與外加磁場強度 H(單位為安培每公尺,A/m)的比值。磁導率越高,代表材料越容易匯聚磁通量——這也正是鐵與其他鐵磁性材料能成為優異變壓器鐵芯的原因。

示意圖顯示磁場線穿過材料,內部線條更密集
磁導率衡量材料聚集磁場線的難易程度。

如何使用本計算器

請輸入磁通密度 B(特斯拉)以及磁場強度 H(安培每公尺)。計算器會以 B 除以 H,求出絕對磁導率 μ,單位為亨利每公尺(H/m)。同時,它也會把結果除以真空磁導率 \(\mu_0 \approx 1.25663706212\times10^{-6}\ \text{H/m}\),算出無因次的相對磁導率 μᵣ。

公式解析

核心方程式為 $$\mu = \frac{\text{B (T)}}{\text{H (A/m)}}$$ 對於線性材料而言,B 會與 H 成正比增加,因此 B–H 曲線的斜率即為磁導率。至於鐵磁體等非線性材料,μ 會隨 H 而變化,所以本計算器給出的是你所輸入之特定工作點下的磁導率。相對磁導率則由 \(\mu_r = \frac{\mu}{\mu_0}\) 求得,告訴你該材料的磁導率是真空的幾倍。

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關聯 B、H 和 μ 的公式三角形,B 在頂部
關係式 \(\mu = \frac{\text{B}}{\text{H}}\) 可變形求出三個量中的任意一個。

實例演算

假設某材料在磁場強度 H = 1000 A/m 之下,達到磁通密度 B = 1.0 T。則 $$\mu = \frac{1.0}{1000} = 0.001\ \text{H/m}$$ 其相對磁導率為 $$\mu_r = \frac{0.001}{1.25663706212\times10^{-6}} \approx 795.77$$——也就是說,這種材料的磁導率約為真空的 796 倍。

常見問題

計算結果採用什麼單位?絕對磁導率的單位為亨利每公尺(H/m);相對磁導率則為無因次的純數值。

μ₀ 是什麼?它是真空(自由空間)的磁導率,約為 \(1.2566\times10^{-6}\ \text{H/m}\),作為計算相對磁導率時的基準值。

為什麼鐵的 μᵣ 會大於 1?鐵磁性材料會讓內部的磁疇順著外加磁場排列,使磁通密度大幅提升,因此磁導率也遠高於真空。

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