Tofauti Kati ya Ruhusa na Upenyezaji

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Ruhusa dhidi ya Upenyezaji

Upenyezaji na Ruhusa ni dhana mbili zinazopatikana katika nadharia ya sumakuumeme iliyotengenezwa na James Clark Maxwell. Ni dhana sawa ambapo kibali kinatumika katika sehemu za umeme na upenyezaji hutumika katika sehemu za sumaku.

Ruhusa (ε)

Ruhusa ni kipimo cha ukinzani katika kutengeneza sehemu ya umeme kupitia kinene. Inafafanuliwa kama uwiano kati ya uhamisho wa umeme (D) katika kati na ukubwa wa uwanja wa umeme unaoizalisha (E). Ni parameter muhimu ya umeme ya vifaa, hasa katika kesi ya insulators.

ε=D/E

Ruhusa hupimwa kwa Faradi kwa kila mita (Fm^{-1), katika mfumo wa kimataifa wa vitengo.}

Ruhusa ya kati inaeleza kiasi cha mtiririko kinachozalishwa kwa kila uniti katika chaji. Ruhusa ya juu inaonyesha kiwango cha juu cha polarization ndani ya mtiririko wa kati na zaidi wa umeme ili kuunda uwanja wa umeme unaopingana. Kwa hivyo, nguvu ya uga wa wavu ndani ya kati ya dielectri ni ya chini ikiwa kibali ni cha juu.

Ruhusa katika ombwe ni kitu kisichobadilika na ndicho kibali cha chini kabisa kinachowezekana. Ruhusa ya utupu inaashiria ε₀, na ina thamani 8.854×10^-54 Fm^{-1 Wakati mwingine ni rahisi kutoa kibali cha kati ya dielectri kama kigawe cha ruhusa ya utupu ambayo inaruhusu utumiaji rahisi wa hisabati na ulinganisho kati ya idhini ya media tofauti. Ruhusa inayohusiana ni uwiano kati ya kibali kamili na kibali cha utupu. Ruhusa kamili (ε) ni kibali halisi cha kati.}

ε_r=ε/ε₀ na hivyo ε=ε_r ε ₀

Ruhusa ya jamaa haina vitengo na kila wakati ni kubwa kuliko 1.

Ruhusa inahusiana kwa karibu na urahisi wa nyenzo, ambayo ni kipimo cha urahisi wa mgawanyiko wa dipole katika kati. Ikiwa unyeti wa kati ni χ, ε=ε_r ε₀ =(1+χ) ε₀ na kwa hivyo (1+χ)=ε_r

Upenyezaji (µ)

Upenyezaji ni kipimo cha uwezo wa nyenzo kuunda sehemu za sumaku ndani yake. Inafafanuliwa kama uwiano kati ya msongamano wa uga wa sumaku (B) ndani ya uga wa sumaku wa kati na wa nje (H). Ni sifa muhimu unapozingatia sifa za sumaku za nyenzo.

µ=B/H

SI kipimo cha Upenyezaji ni Henry kwa kila mita (Hm^{-1). Upenyezaji ni wingi wa kozi.}

Upenyezaji pia unaweza kuelezewa kuwa upenyezaji kwa kila urefu wa kitengo. Inaelezea kiasi cha flux ya sumaku iliyoundwa ndani ya kati wakati sehemu za nje za sumaku zinatumika. Ikiwa flux iliyoundwa inaauni uga wa nje, inajulikana kama paramagnetism. Ikiwa flux inapinga uga wa nje, basi inaitwa diamagnetism.

Upenyezaji katika nafasi huru (utupu) ndio upenyezaji wa chini kabisa unaowezekana, na thamani zake ni 1.2566 ×10^-6 Hm^-1au NA^{-2 Vile vile katika kuruhusu, ni rahisi kufafanua upenyezaji jamaa. Usemi wa upenyezaji jamaa ni kama ifuatavyo:}

µ_r=µ/µ₀

Unyeti wa sumaku ni kipimo cha usumaku wa nyenzo, pamoja na usumaku wa nafasi inayokaliwa na nyenzo, na inaashiriwa na χ_{m na ni kiasi kisicho na kipimo.}

µ=µ_r µ₀ =(1+χ_m) µ ₀ na hivyo basi (1+χ_m)=µ_r

Kuna tofauti gani kati ya Ruhusa na Upenyezaji?

• Ruhusa na upenyezaji ni dhana mbili zinazopatikana katika nadharia ya sumakuumeme. Ruhusa inahusu sehemu za umeme ilhali Upenyezaji unahusu sehemu za sumaku. Ni sifa zinazofanana katika sehemu za sumakuumeme.

• Ruhusa inafafanuliwa kuwa uwiano kati ya nguvu ya uga wa kuhamishwa kwa nguvu ya uga wa umeme, ilhali upenyezaji unafafanuliwa kuwa uwiano kati ya msongamano wa uga wa sumaku na nguvu ya uga sumaku.

• Ruhusa huchangia athari ya mgawanyiko ndani ya nyenzo huku upenyezaji huchangia usumaku wa nyenzo.

• Upenyezaji hupimwa kwa Henry kwa kila mita Hm^-1, huku ruhusa hupimwa kwa Faradi kwa kila mita Fm^-1.