Độ từ thẩm là gì?
Độ từ thẩm (\(\mu\)) cho biết một vật liệu dễ dàng tạo ra từ trường bên trong nó đến mức nào. Đại lượng này được định nghĩa là tỉ số giữa mật độ từ thông B (đo bằng tesla, T) và cường độ từ trường ngoài H (đo bằng ampe trên mét, A/m). Độ từ thẩm càng cao nghĩa là vật liệu càng dễ tập trung từ thông — đó chính là lý do sắt và các vật liệu sắt từ khác được dùng làm lõi máy biến áp rất hiệu quả.
Cách sử dụng máy tính
Nhập mật độ từ thông B theo đơn vị tesla và cường độ từ trường H theo đơn vị ampe trên mét. Máy tính sẽ chia B cho H để cho ra độ từ thẩm tuyệt đối \(\mu\) tính bằng henry trên mét (H/m). Ngoài ra, công cụ còn tính độ từ thẩm tương đối \(\mu_r\) (không thứ nguyên) bằng cách chia kết quả của bạn cho độ từ thẩm của chân không, \(\mu_0 \approx 1{,}25663706212\times10^{-6}\ \text{H/m}\).
Giải thích công thức
Công thức nền tảng là $$\mu = \frac{\text{B (T)}}{\text{H (A/m)}}$$ Đối với vật liệu tuyến tính, B tăng tỉ lệ thuận với H, nên độ dốc của đường cong B–H chính là độ từ thẩm. Với các vật liệu phi tuyến như vật liệu sắt từ, \(\mu\) thay đổi theo H, vì vậy máy tính này cho ra độ từ thẩm tại đúng điểm làm việc mà bạn nhập vào. Độ từ thẩm tương đối được xác định theo công thức $$\mu_r = \frac{\mu}{\mu_0}$$ cho biết vật liệu dẫn từ tốt hơn chân không bao nhiêu lần.
Ví dụ minh họa
Giả sử một vật liệu đạt mật độ từ thông B = 1,0 T dưới cường độ từ trường H = 1000 A/m. Khi đó $$\mu = \frac{1{,}0}{1000} = 0{,}001\ \text{H/m}$$ Độ từ thẩm tương đối là $$\mu_r = \frac{0{,}001}{1{,}25663706212\times10^{-6}} \approx 795{,}77$$ nghĩa là vật liệu này dẫn từ tốt hơn chân không khoảng 796 lần.
Câu hỏi thường gặp
Kết quả dùng đơn vị nào? Độ từ thẩm tuyệt đối tính bằng henry trên mét (H/m); độ từ thẩm tương đối là đại lượng không thứ nguyên.
\(\mu_0\) là gì? Đó là độ từ thẩm của chân không, xấp xỉ \(1{,}2566\times10^{-6}\ \text{H/m}\), được dùng làm chuẩn tham chiếu cho độ từ thẩm tương đối.
Vì sao \(\mu_r\) của sắt lớn hơn 1? Các vật liệu sắt từ sắp xếp các miền từ bên trong theo hướng của từ trường ngoài, làm tăng mạnh mật độ từ thông và do đó độ từ thẩm vượt xa giá trị của chân không.