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Lexikon Physik

Magnetisierung

Die Magnetisierung hat in der Physik zwei Bedeutungen: Einerseits versteht man darunter die Ausrichtung der Elementarmagnete eines Stoffes durch ein äußeres Magnetfeld. Zum anderen ist sie eine vektorielle Größe mit dem Formelzeichen \(\vec M\), welche die Größe dieses Effekts in Betrag und Richtung beschreibt.

\(\vec M\) ist definiert als das Verhältnis aus dem magnetischen Moment \(\vec m\) eines Körpers und seinem Volumen V:(man kann sich \(\vec M\) also als eine „Magnetmomentdichte“ vorstellen):

\(\vec M = \dfrac {\vec m} V\)

SI-Einheit der Magnetisierung ist Am2/m3 = A/m. Körpern mit der Magnetisierung null nennt man unmagnetisch.

Wenn man einen dia- oder paramagnetischen Körper in ein äußeres magnetisches Feld bringt, dann ist \(\vec M\) proportional zur magnetischen Feldstärke \(\vec H\):

\(\vec M = \chi_\text m \cdot \vec H\)

(die magnetische Suszeptibilität \(\chi_\text m \) ist eine Stoffkonstante). Dabei gilt für Diamagnetika \(\chi_\text m < 0\) und für Paramagnetika \(\chi_\text m > 0.\)

Nach Einbringen der Substanz in das Magnetfeld addieren sich das bisherige Magnetfeld (wiederum über die Feldstärke \(\vec H\) ausgedrückt) und die Magnetisierung \(\vec M\). Daher gilt für die magnetische Gesamtfeldstärke in der Substanz:

\(\vec H_\text{ges} = \vec H + \vec M = (1 + \chi_\text m) \cdot \vec H \quad \text{bzw.} \quad \vec B_\text{ges} = (1 + \chi_\text m) \cdot \vec B\)

mit der magnetischen Flussdichte \(\vec B\). Da andererseits die Flussdichte in Materie derjenigen im Vakuum, multipliziert mit der Permeabilitätszahl \(\mu_\text r\) des betrachteten Stoffes, entspricht (\(\vec B_\text{Materie} = \mu_\text r \cdot \vec B\)), gilt schließlich:

\(1 + \chi_\text m = \mu_\text r\)

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