투자율 계산기
자속 밀도와 자기장 세기로 절대 투자율과 상대 투자율을 계산합니다.
투자율 계산
B는 테슬라, H는 암페어 매 미터로 입력하세요. μ = B/H 를 적용합니다.
투자율이란
투자율은 재료 내부에 자기장이 얼마나 쉽게 형성되는지를 나타냅니다. 이 계산기는 구성 관계식 B = μH 를 사용합니다. B는 테슬라 단위의 자속 밀도, H는 암페어 매 미터 단위의 자기장 세기, μ는 헨리 매 미터 단위의 절대 투자율입니다. B를 H로 나누면 측정한 동작점의 유효 투자율이 나옵니다. 시료의 반응이 거의 선형이고 B와 H를 같은 위치와 조건에서 측정했을 때 이 비율이 가장 적합합니다.
상대 투자율은 계산값을 진공 투자율 μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m 과 비교합니다. 1에 가까우면 진공이나 공기와 유사한 반응입니다. 1보다 약간 작으면 외부 자기장에 약하게 반대하는 반자성 재료에 해당하고, 약간 크면 자기장을 약하게 강화하는 상자성 재료에 해당합니다. 철 같은 강자성 재료의 상대 투자율은 수백 또는 수천에 이를 수 있지만, 자기장 세기, 조성, 가공 및 자기 이력에 크게 좌우됩니다.
여기서 표시하는 분류는 계산 비율에 대한 실용적 해석이지 실험실 재료 판별이 아닙니다. 실제 강자성 재료는 비선형성과 히스테리시스를 보이므로, 한 번의 B/H 측정은 해당 동작점의 겉보기 또는 할선 투자율입니다. 온도, 주파수, 기계적 응력, 시료 형상, 공극, 반자기장은 모두 측정값을 바꿀 수 있습니다. 고주파에서는 투자율이 복소수가 되어 자기 에너지 저장과 손실을 별도 성분으로 나타낼 수 있습니다.
엔지니어는 변압기와 인덕터 코어 선택, 인덕턴스 추정, 모터와 센서 설계, 자기 차폐 평가에 투자율을 사용합니다. 보정된 계측기를 사용하고 단위를 통일하며 같은 영역에서 B와 H를 측정해야 합니다. 코일이 H를 만든다면 감은 수, 전류, 자기 경로 길이로 추정할 수 있습니다. 한 값으로 포화나 전체 히스테리시스 곡선을 설명할 수 없으므로 장치 설계 시 예상 자기장 범위에서 반복 측정하세요. 이 계산기는 비교, 예비 설계, 교육용 확인을 위해 빠르고 명확한 B/H 결과를 제공합니다.
투자율 예제
대표적인 자기 반응에 따른 B/H 비율의 변화를 보여 줍니다.
| 입력값 | 계산값 | 해석 |
|---|---|---|
| B = 1.5 T, H = 1000 A/m | μ = 1.5 × 10⁻³ H/m; μr = 1193.66 | 강자성 코어에서 흔한 높은 상대 투자율입니다. |
| B = 0.002 T, H = 1600 A/m | μ = 1.25 × 10⁻⁶ H/m; μr = 0.994718 | 상대 비율이 1보다 작아 반자성으로 분류됩니다. |
| B = 0.001256637 T, H = 1000 A/m | μ ≈ 1.256637 × 10⁻⁶ H/m; μr ≈ 1 | 진공 투자율과 거의 같습니다. |
투자율 계산 방법
- 자속 밀도 B를 측정하거나 테슬라 단위로 입력하세요.
- 같은 위치의 자기장 세기 H를 측정하거나 암페어 매 미터로 입력하세요.
- 투자율 계산을 선택하여 B를 H로 나누고 진공의 값과 비교하세요.
- 결과에서 상대 투자율과 재료 분류를 확인하세요.
자주 묻는 질문
투자율이란 무엇인가요?
재료가 외부 자기장에 반응하는 정도를 수치로 나타낸 값입니다. 선형 재료에서는 자속 밀도 B와 자기장 세기 H의 비율입니다.
상대 투자율이란 무엇인가요?
절대 투자율을 진공 투자율로 나눈 값입니다. 무차원량으로 재료의 자기 반응을 쉽게 비교할 수 있습니다.
H는 왜 0보다 커야 하나요?
B를 H로 나누므로 자기장 세기가 0이면 비율이 정의되지 않습니다. 양의 측정값을 사용해야 이 계산기에서 의미 있는 크기를 구할 수 있습니다.
모든 재료의 투자율은 일정한가요?
적절한 동작 범위의 선형 재료에서만 거의 일정합니다. 강자성 재료의 투자율은 자기장 세기, 온도, 주파수, 자기 이력에 따라 달라집니다.
투자율의 단위는 무엇인가요?
절대 투자율은 헨리 매 미터로 측정하며 뉴턴 매 제곱암페어와 같습니다. 상대 투자율은 단위가 없는 비율입니다.