투자율

이는 물체의 특성으로서 자화 자기장에 의해 물체 내에 형성된 자속 밀도 B를 자화 자기장의 세기 H로 나눈 값에 해당한다. 즉 투자율(μ)은 μ=B/H로 정의된다. 자속 밀도 B는 물질 내에서 단위 면적당의 자력선(Wb/㎡) 또는 자속의 밀도로서 실제의 자기장 세기를 나타낸다.

자기장 세기 H는 전선의 코일 내를 흐르는 전류에 의해서 형성되는 자화 자기장의 세기(A/m)를 나타낸다.

빈 공간에서는 자속 밀도와 자기장은 동일한 세기인데 이는 자기장을 변경시키는 물질이 없기 때문이다. cgs단위계에서 공간의 투자율 B/H는 무명수이며 1의 값을 갖는다. SI단위에서 B와 H는 다른 차원에 있으며, 자유공간의 투자율(μ₀로 표시)은 4π×10^－7로 정의가 되어 있어서 전류의 SI단위가 전류의 실용적인 단위인 A(암페어)와 동일한 단위가 된다.

이 단위계의 투자율 B/H는 매질의 절대 투자율(μ)이라고 한다. 상대 투자율 μ_r은 μ/μ₀로 정의 되는데 이 값은 무명수이며 cgs단위에서의 투자율과 동일한 값을 갖는다. 따라서 진공, 즉 자유공간의 투자율은 1이다.

물질은 투자율에 의해서 자기적으로 분류할 수 있는데 반자성 물질은 1보다 약간 작은 값의 투자율을 갖는다. 비스무트(Bi)와 같은 반자성 물질이 자기장 내에 놓여지면 외부 자기장이 부분적으로 축출이 되어 물질 내의 자속 밀도가 약간 감소하게 된다. 이에 비해서 상자성 물질은 1보다 약간 큰 값의 상대 투자율을 갖는다.

백금과 같은 상자성 물질이 자기장 내에 놓여지면 외부 자기장 방향으로 약간 자화된다. 철과 같은 강자성 물질은 일정한 값의 상대 투자율을 갖지 않으며 자기장이 증가함에 따라 투자율도 증가해 어떤 최대값에 도달했다가 점차 감소했다. 순수한 철과 자성 합금의 다수는 10만 이상의 투자율을 갖는다.