الفرق بين السماحية والنفاذية

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

السماحية مقابل النفاذية

النفاذية والسماحية مفهومان موجودان في النظرية الكهرومغناطيسية التي طورها جيمس كلارك ماكسويل. إنها مفاهيم متكافئة حيث يتم استخدام السماحية في المجالات الكهربائية وتستخدم النفاذية في المجالات المغناطيسية.

السماحية (ε)

السماحية هي مقياس للمقاومة في تكوين مجال كهربائي عبر وسيط. يتم تعريفه على أنه النسبة بين الإزاحة الكهربائية (D) في وسط وشدة المجال الكهربائي الذي ينتجها (E). إنها معلمة كهربائية مهمة للمواد ، خاصة في حالة العوازل.

ε=D / E

السماحية تُقاس بالفاراد لكل متر (Fm^{-1) ، في النظام الدولي للوحدات.}

سماحية الوسط تصف مقدار التدفق المتولد لكل وحدة شحنة في الوسط. تشير السماحية العالية إلى معدل عالٍ من الاستقطاب داخل الوسط وتدفق كهربائي أكثر لإنشاء المجال الكهربائي المقابل. لذلك ، فإن صافي شدة المجال داخل وسيط عازل يكون منخفضًا إذا كانت السماحية عالية.

السماحية في الفراغ ثابتة وهي أدنى سماحية ممكنة. يتم الإشارة إلى سماحية الفراغ بواسطة ε₀، ولها قيمة 8.854 × 10^-54Fm^{-1أحيانًا من الملائم إعطاء سماحية وسيط عازل كمضاعف لسماحية الفراغ التي تتيح سهولة الاستخدام الرياضي والمقارنة بين سماحية الوسائط المختلفة. السماحية النسبية هي النسبة بين السماحية المطلقة وسماحية الفراغ.السماحية المطلقة (ε) هي السماحية الحقيقية للوسط}

ε_r=ε / ε₀ومن ثم ε=ε_rε₀

السماحية النسبية ليس لها وحدات ودائما تكون أكبر من 1.

السماحية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بقابلية الوسط ، وهو مقياس لسهولة استقطاب ثنائيات الأقطاب في الوسط. إذا كانت حساسية الوسيط هي χ ،

ε=ε_rε₀=(1 + χ) ε₀و ومن ثم (1 + χ)=ε_r

نفاذية (µ)

النفاذية هي مقياس لقدرة المادة على تكوين مجالات مغناطيسية بداخلها. يتم تعريفه على أنه النسبة بين كثافة المجال المغناطيسي (B) داخل الوسط وقوة المجال المغناطيسي الخارجي (H). إنها خاصية مهمة عند النظر في الخصائص المغناطيسية للمادة.

µ=B / H

وحدة SI للنفاذية هي هنري لكل متر (Hm^{-1). النفاذية هي كمية عددية.}

يمكن أيضًا وصف النفاذية بأنها المحاثة لكل وحدة طول. يصف مقدار التدفق المغناطيسي الناتج داخل الوسط عند تطبيق المجالات المغناطيسية الخارجية. إذا كان التدفق الذي تم إنشاؤه يدعم المجال الخارجي ، فإنه يُعرف باسم البارامغناطيسية. إذا كان التدفق يتعارض مع المجال الخارجي ، فإنه يسمى بقطر المغناطيسية.

النفاذية في الفضاء الحر (الفراغ) هي أقل نفاذية ممكنة ، وقيمها هي 1.2566 × 10^-6Hm^{-1 أو NA}-2^{وبالمثل في السماحية ، من الملائم تحديد النفاذية النسبية. التعبير عن النفاذية النسبية كالتالي:}

µ_r=µ / µ₀

القابلية المغناطيسية هي مقياس لمغنطة مادة ما ، بالإضافة إلى مغنطة المساحة التي تشغلها المادة ، ويُشار إليها بعلامة χ_{mوهي كمية بلا أبعاد.}

µ=µ_rµ₀=(1 + χ_م) µ₀ومن ثم (1 + χ_m)=µ_r

ما الفرق بين السماحية والنفاذية؟

• السماحية والنفاذية مفهومان موجودان في النظرية الكهرومغناطيسية. تتعلق السماحية بالمجالات الكهربائية بينما تتعلق النفاذية بالمجالات المغناطيسية. إنها خصائص متشابهة في المجالات الكهرومغناطيسية.

• تُعرّف السماحية بأنها النسبة بين شدة مجال الإزاحة إلى شدة المجال الكهربائي ، بينما تُعرّف النفاذية بأنها النسبة بين كثافة المجال المغناطيسي وشدة المجال المغناطيسي.

• السماحية مسؤولة عن تأثير الاستقطاب داخل المادة بينما تمثل النفاذية مغنطة المادة.

• يتم قياس النفاذية بوحدة Henry لكل متر Hm^-1، بينما تُقاس السماحية بالفاراد لكل متر Fm^-1.