자화율(磁化率、magnetic susceptibility)과 Permeability(투자율)

[뽀야]

자화율(磁化率、magnetic susceptibility)이란、자기 분극의 정도를 나타내는 물성값이다. 자기 감수율 혹은 자기화율이라고 하기도 한다.

Permeability(투자율)과의 관계

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만약 매질의 magnetic properties(자기적 성질)이 linear(선형)이고 isotropic(등방성)일 때, 자화 M은 자기장 세기 H와 비례합니다. 여기서 선형이라 하면, 매질의 특성변수인 유전율과 투자율이 외부에서 가해지는 field의 함수가 아니라는 것을 의미하며, 등방성이라 하는 것은 이러한 특성변수들이 외부에서 가해지는 field의 방향에 따라 달리지지 않는 특성이라 볼 수 있습니다.

자화벡터 M과 자기장세기 H의 비례 관계는 다음과 같습니다.

여기에서 χ는 단위가 없는 scalar 양으로써, Magnetic susceptibility(자화율)이라고 합니다.
자화율은 Magnetic Polarization 일어나는 정도를 나타내 줍니다.

따라서 위 식을 우리가 알고있는 관계식에 대입을 해서 정리해보겠습니다.

1+χ(자화율)의 값을 우리는 Relative permeability(상대 투자율)이라고 하며 단위는 없는 양입니다. 또한 이는 매질의 투자율과 진공의 투자율의 비로써 나태낼 수 있씁니다.

위에서 μ가 매질의 투자율 혹은 절대 투자율(Absolute permeability)라고 하며 단위는 H/m 입니다.
투자율이란 매질이 임의의 자기장이 주어졌을 때, 얼마나 자화되는지의 정도를 나타내 줍니다. 전체적으로 전기장의 유전율과 매우 비슷한 의미를 가지는 것을 알 수 있습니다. 더 간단하게 말하면, 그 물질안에서 얼마나 자기장이 형성 되는지로 볼 수 있습니다.