자화율

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물리학
물리학이 다루는 여러 자연 현상
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주요 개념
물질, , 에너지,
운동, 기본 상호작용
주요 분야

자화율(磁化率、magnetic susceptibility)이란、자기 분극의 정도를 나타내는 물성값이다.

정의[편집]

외부로부터 자기장 H가 주어지면 일반적인 자성체에는 자기분극 Pm이 생기고, HPm는 비례한다。그 관계는

 \boldsymbol{P}_m = \chi _m \mu _0 \boldsymbol{H}

와 같이 나타낼 수 있는데, 이때 계수 \chi _m \ (정적) 자화율이다. μ0는 진공의 투자율이다。μ0HPm가 모두 자속밀도단위를 가지므로、χ는 단위가 없다. 때로는 PmmH과 같이 투자율을 이용하지 않고 직접 Pm과 H를 연결하는 계수를 χm로 나타내는 경우도 있는데, 이때 χm투자율과 같은 단위를 갖는다.

투자율과의 관계[편집]

물질 내에서 자속밀도자기장자기분극의 사이에는

 \boldsymbol{B} - \boldsymbol{P}_m = \mu _0 \boldsymbol{H}

의 관계가 있으므로、위의 Pm의 정의인 Pmmμ0H를 대입하면 다음과 같이 정리된다。

 \boldsymbol{B} = \mu _0 (1+ \chi _m) \boldsymbol{H} .

그리고 투자율 μ1인 물질 내부에서 자기밀도자기장의 관계는 일반적으로 B1H로 쓸 수 있다. 두 식을 비교하면

 \mu _1 = \mu _0 (1+ \chi _m)

와 같다. 즉, 물질의 투자율은 진공의 투자율을 (1+χm)배한 것이다。또 비투자율μr(r10로 정의됨)을 이용하면

 \mu _1 = \mu _0 (1+ \chi _m) = \mu _0 \mu _r

따라서 (1+χm)=μr이 된다。

관련항목[편집]