Permeabilität des Vakuums

^DEF

Materialgesetz - Permeabilität

Themenkreis: Magnetisches Feld, Materialgesetze

Die Permeabilität bezeichnet die magnetische Leitfähigkeit von Werkstoffen.

Zwischen der Flussdichte und der magnetischen Feldstärke gilt für isotrope Stoffe folgender nichtlinearer Zusammenhang

[[../../Elektrotechnik/Materialgesetze#^MATG|Materialgesetz]] für isotrope und nicht dispersive Stoffe

… Permeabilität des Vakuums
… relative Permeabiltät des Materials (Einheitenlos)

Ein gut magnetisch leitfähiges Material möchte in einem Magnetfeld den Luftspalt minimieren.

ferromagnetisch:
- z.B.: Weicheisen
paramagnetisch:
diamagnetisch:
- Material wirkt dem B-Feld leicht entgegen
- z.B.: Aluminium ist zwar gut elektrisch Leitfähig aber nicht magnetisch

Magnetisierung

Ferromagnetisch

Typischer Verlauf einer Weicheisenkennlinie bei Erregung mit einem Wechselfeld. Hier ist auch die nichtlinearität zu erkennen.

Das Material bleibt nach jedem Zyklus des Wechselfeldes magnetisiert.
Die relative Permeabilität ist abhängig von des magnetischen Feldes

invert_dark|500

Kenngrößen

Remanenzinduktion : verbleibende Restinduktion wenn
Koerzitivfeldstärke : erforderliche Feldstärke für den induktionsfreien Zustand.
Sättigungsinduktion : Maximal mögliche Flussdichte im Material

Magnetische Sättigung

Manetische Sättigung: Ab einem Gewissen Strom wird der Kern des Magnetkreises nicht weiter Magnetisiert

Ursache: Alle Weißschen Bezirke sind gleichgerichtet
Querschnitt des Magnetkreises größer machen um Sättigungsinduktion zu minimieren

invert_dark|600

Abbildung: Verschiebung der Weißschen Bezirke beim Aufmagnetisieren eines ferromagnetischen Materials

Entfernt man das externe Magnetfeld, verbleiben die Bezirke noch ausgerichtet, wodurch ein Teil des -Feldes erhalten bleibt (Remanenz). Gemeinesam mit der magnetischen Sättigung ist dadurch die starke nichtlinearität der Permeabilität begründet.


Durch das Einbringen eines Magnetfeldes durch eine Spule in den Eisenkreis, wird der kern Magnetisiert	Damit ergibt sich für die Magnetische Flussdichte über dem Strom die Hysterese- oder Magnetisierungskurve

Elektrostatik

S) Permeabilität im statischen Fall ^STAT-PERM

Elektrodynamik

In Wechselfeldern müssen die dynamischen Eigenschaften des Materials berücksichtigt werden.

Unterstrichene Symbole deuten darauf hin, dass diese als Phasor notiert sind.

Quellen

Elektromagente-Kallenbach [p. 40]