النفاذية المغناطيسية
قابلية الوسط لنفاذ خطوط الفيض المغناطيسي خلاله، وهي مقياس لمدى استجابة المادة للمجال المغناطيسي وقدرتها على تركيز خطوط الفيض بداخلها.
النفاذية المغناطيسية (يُرمز لها بالرمز \(\mu\)) هي خاصية فيزيائية تعبر عن قابلية الوسط لنفاذ خطوط الفيض المغناطيسي خلاله. بعبارة أخرى، هي مقياس لمدى سماحية المادة لتركيز وتجميع خطوط المجال المغناطيسي بداخلها.
في منهج الفيزياء للمرحلة الثانوية، تظهر النفاذية المغناطيسية بوضوح عند دراسة التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي. تعتمد كثافة الفيض المغناطيسي \(B\) الناشئة عن مرور تيار كهربي في موصل على نوع الوسط المحيط. على سبيل المثال، كثافة الفيض المغناطيسي الناشئ عن مرور تيار كهربي \(I\) في سلك مستقيم عند نقطة تبعد مسافة \(d\) تُعطى بالعلاقة:
\[ B = \frac{\mu I}{2 \pi d} \]- للهواء أو الفراغ: النفاذية المغناطيسية ثابتة وتُقدر بحوالي \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) \(T \cdot m / A\).
- للحديد المطاوع: النفاذية المغناطيسية للحديد أكبر بكثير من الهواء. لذلك، عند وضع قلب من الحديد المطاوع داخل ملف لولبي، تزداد كثافة الفيض المغناطيسي \(B\) بشكل كبير جداً لأن الحديد يعمل على تجميع وتركيز خطوط الفيض المغناطيسي.
وحدة قياس النفاذية المغناطيسية هي ويبر لكل أمبير في متر \(Wb / (A \cdot m)\) أو تسلا في متر لكل أمبير \(T \cdot m / A\).
ملف لولبي يمر به تيار \(I = 2\) \(A\). إذا كان قلبه من الهواء حيث النفاذية \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) \(T \cdot m / A\)، تكون كثافة الفيض صغيرة. أما إذا تم وضع قلب من الحديد نفاذيته \(\mu = 2 \times 10^{-3}\) \(T \cdot m / A\)، فإن كثافة الفيض \(B\) تتضاعف آلاف المرات بسبب كبر قيمة \(\mu\) للحديد.
تخيل إنك سايق عربيتك في طريق مليان رمل وطين (ده بيمثل الهواء)، حركتك هتكون بطيئة وصعبة. فجأة لقيت طريق تاني متسفلت وناعم جداً (ده بيمثل الحديد)، أكيد هتفضل تمشي فيه وحركتك هتكون أسهل بكتير. خطوط المغناطيس بتعمل نفس الحاجة بالظبط، بتفضل تمشي وتتجمع في المواد اللي بتسهل مرورها زي الحديد أكتر من الهواء. مدى السهولة دي بقى هو اللي بنسميه النفاذية.
