Magnetisk permeabilitet – definition, enheter och exempel

Lär dig vad magnetisk permeabilitet är, dess enheter (H/m), relativa värden och exempel på material som järn och nickel — tydligt och enkelt.

Författare: Leandro Alegsa

03-04-2026 22:24

Permeabilitet beskriver hur ett material påverkar ett magnetfält — mer precist hur starkt magnetflöde (magnetfältstäthet) B blir när ett magnetiskt fältstyrka H appliceras. Sambandet skrivs vanligtvis som B = μ H, där μ är permeabiliteten. Permeabilitet mäts i henry per meter (H/m) och dess symbol är μ {\displaystyle \mu } $\mu$ . Denna egenskap påverkar exempelvis hur mycket magnetisk flux som leds i en spole eller kärna i en transformator och hur starkt ett magnetfält blir nära magnetiska material.

Det fria rummets permeabilitet (μ0) och relativ permeabilitet

Eftersom tomt utrymme har en väldefinierad permeabilitet används den ofta som referens. Den kallas det fria rummets permeabilitet eller μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} $\mu _{0}$ och har det vedertagna värdet 4π × 10⁻⁷ H/m (vilket är ≈ 1,25663706×10⁻⁶ H/m). I originaltexten anges detta även som 0,0000004 × π {\displaystyle 0,0000004\times \pi } $0.0000004\times \pi$ .

För att jämföra material används ofta relativ permeabilitet (symbol μ r {\displaystyle \mu _{r}} $\mu _{r}$ ). Relativ permeabilitet definieras som materialets permeabilitet dividerad med det fria rummets permeabilitet (μ r = μ / μ 0 {\displaystyle \mu _{r}}=\mu /\mu _{0}} $\mu _{r}=\mu /\mu _{0}$ ). Ett värde μr = 1 betyder att materialet påverkar magnetfältet lika mycket som vakuum.

Vanliga typfall och exempel

De flesta icke-magnetiska material har μr ≈ 1, vilket gör att man ofta kan använda μ0 i stället för materialets egentliga μ i beräkningar.
Ferromagnetiska material har mycket höga relativa permeabiliteter. Exempelvis kan järn ha μr upp till omkring 5000 och nickel omkring 600 (värdena varierar beroende på legering och magnetiseringstillstånd).
Det finns specialmaterial (t.ex. mu-metal och andra mjuka ferromagneter) som är konstruerade för att ha mycket höga μr, ibland upp mot 10⁵–10⁶, och används för magnetisk avskärmning.
Diamagnetiska och paramagnetiska material har μr något mindre respektive något större än 1 (vanligtvis mycket nära 1).

Relation till magnetisk susceptibilitet och icke-linjära effekter

För linjära material gäller sambandet mellan magnetisk susceptibilitet χm och relativ permeabilitet: μr = 1 + χm. Många ferromagnetiska material är dock icke-linjära: deras μ beror på fältstyrkan H, visar hysteres, och kan mättas vid höga fält (då μ minskar). Permeabiliteten kan också vara anisotrop (olika i olika riktningar) i vissa kristallina eller bearbetade material.

Frekvens- och temperaturberoende

Permeabiliteten kan variera med frekvens (speciellt vid högfrekventa växelströmsfält) och med temperatur. Vid höga frekvenser påverkar induktivt motstånd och förluster (t.ex. virvelströms- och hysteresförluster) det effektiva magnetiska svaret. Temperaturförändringar kan leda till att ferromagnetiska material förlorar sina magnetiska egenskaper över Curie-temperaturen.

Praktiskt exempel

Antag att du har ett material med μr = 5000 och vill räkna ut magnetfältet B om H = 1000 A/m. Först beräknas μ = μr μ0. Med μ0 ≈ 4π × 10⁻⁷ H/m blir μ ≈ 5000 × 1,2566×10⁻⁶ ≈ 6,283×10⁻³ H/m. Då är B = μ H ≈ 6,283×10⁻³ × 1000 ≈ 6,283 T (tesla). Detta visar hur mycket större B kan bli inne i ett ferromagnetiskt material jämfört med vakuum.

Sammanfattning

Permeabilitet μ mäter hur ett material påverkar magnetfält; enheten är H/m.
Relativ permeabilitet μr är förhållandet till det fria rummets permeabilitet μ0 och används vid jämförelser mellan material.
De flesta vanliga material har μr nära 1; ferromagneter kan ha mycket högre μr och specialmaterial kan ha μr upp till 10⁶.
Permeabilitet kan vara beroende av fältstyrka, frekvens, temperatur och riktning (anisotropi).

Frågor och svar

F: Vad är permeabilitet?

S: Permeabilitet är en egenskap hos ett material som beskriver hur tätt ett magnetfält skulle vara om samma mängd ström passerade genom det.

F: Hur mäts permeabiliteten?

S: Permeabilitet mäts i henries per meter (H/m) och dess symbol är μ.

F: Vad kallas den konstanta permeabiliteten i tomt utrymme?

S: Den konstanta permeabiliteten i ett tomt utrymme kallas det fria rummets permeabilitet eller μ0.

Fråga: Hur mäter vi den relativa permeabiliteten?

S: Den relativa permeabiliteten kan beräknas genom att dividera materialets permeabilitet med det fria rummets permeabilitet (μr = μ/μ0).

F: Finns det material med högre relativ permeabilitet än normalt?

S: Ja, vissa material är ferromagnetiska och har mycket högre relativ permeabilitet än andra material, t.ex. järn (5000) och nickel (600). Dessutom har vissa material utformats speciellt för att ha en relativ permiabilitet som är en miljon gånger större än tomrummet.

F: Är det nödvändigt att ta hänsyn till materialets specifika permiabilitet när man beräknar magnetfält?

S: Nej, för de flesta material kommer deras permiabilitet att ligga så nära 1 att den kan ignoreras och friutrymmets permiabilitet kan användas i stället.

Sök