Permeabilita neboli magnetická propustnost je fyzikální veličina, která určuje schopnost materiálu "vést" magnetické siločáry. Jednoduše řečeno nám říká, jak snadno se daný materiál zmagnetizuje v přítomnosti vnějšího magnetického pole.
Tato vlastnost je naprosto klíčová při konstrukci elektromotorů, transformátorů nebo jader elektromagnetů, kde potřebujeme magnetické pole soustředit do určitého místa.
Značení a základní pojmy
Permeabilita se značí řeckým písmenem mí µ.
- Jednotka: Základní jednotkou v soustavě SI je Henry na metr (H/m).
- Permeabilita vakua (µ0): Je to konstanta, která udává propustnost prázdného prostoru. Její hodnota je přibližně 1,257 × 10-6 H/m.
- Relativní permeabilita (µr): Bezrozměrné číslo, které nám říká, kolikrát je daný materiál "lepším" vodičem magnetického pole než vakuum.
Rozdělení látek podle permeability
Podle toho, jak látky reagují na magnetické pole, je dělíme do tří základních skupin:
- Diamagnetické látky: Mírně oslabují magnetické pole (µr je o něco menší než 1). Patří sem například měď, zlato nebo voda.
- Paramagnetické látky: Mírně zesilují magnetické pole (µr je o něco větší než 1). Patří sem hliník nebo platina.
- Feromagnetické látky: Extrémně silně zesilují magnetické pole (µr dosahuje hodnot v řádech tisíců až statisíců). Patří sem železo, nikl a kobalt.
Praktický význam permeability
V praxi využíváme materiály s vysokou permeabilitou k usměrnění magnetického toku tam, kam potřebujeme:
- Jádra transformátorů: Používají se speciální plechy s vysokou permeabilitou, aby se energie přenášela s minimálními ztrátami.
- Stínění: Materiály s vysokou permeabilitou (např. mu-metal) dokážou "nasát" magnetické pole do sebe a ochránit tak citlivou elektroniku v okolí.
- Elektromagnety: Díky železnému jádru je magnetická síla cívky mnohonásobně vyšší, než kdyby v ní byl jen vzduch.
Tabulka relativní permeability vybraných látek
| Materiál | Relativní permeabilita µr | Typ látky |
|---|---|---|
| Supravodiče | 0 | Dokonalý diamagnetik. |
| Voda | 0,99999 | Diamagnetikum. |
| Vzduch / Vakuum | 1 | Referenční hodnota. |
| Hliník | 1,00002 | Paramagnetikum. |
| Železo (čisté) | 5 000 | Feromagnetikum. |
| Permalloy (slitina) | 80 000 až 100 000 | Extrémní magnetická vodivost. |
Znalost permeability je nezbytná pro každého, kdo se zabývá stavbou elektrických strojů nebo vysokofrekvenční techniky, kde správná volba jádra cívky rozhoduje o účinnosti celého zařízení.