パーミアンス：物質やエネルギーが媒体を通過しやすい度合い

特性と基本形

パーミアンスは、材料が本来もつ通過のしやすさと幾何学的形状の両方に依存する。多くの場合、面積に比例し、厚さまたは長さに反比例する。すなわち、断面積が大きく、経路が短いほどパーミアンスは増加する。このため、材料自体の輸送特性に加え、境界、隙間、界面にも影響される系全体のパラメータである。

一般的な定義と式

分野ごとに記号や単位は異なるが、類似した概念が用いられる。磁気回路では、パーミアンスPはしばしば磁束を磁気起電力で割った値として定義され、磁気抵抗の逆数である。単純な形状では、P = μA/l と表せる。ここで、μは透磁率、Aは面積、lは磁路長である。膜科学および蒸気に関する分野では、パーミアンスは単位面積・単位駆動ポテンシャル当たりの流束であり、駆動ポテンシャルには圧力や蒸気圧差などがある。これは透過性と関連するが同一ではなく、パーミアンス = 透過性／厚さの関係にある。

用途と例

技術者は磁心の設計にパーミアンスを用い、磁心がどの程度磁束を通すか、また空隙が結合をどのように低下させるかを予測する。建物外皮の設計者は、水分移動を制御するバリアを選ぶために蒸気パーミアンスを用いる。気体分離膜やフィルターでは、製造者が所定の圧力差における処理量を比較する指標としてパーミアンスを示す。

区別と注目すべき事項

パーミアンスを透過性と混同してはならない。透過性は材料固有の性質であるのに対し、パーミアンスには形状および組立体の条件が含まれる。単位は分野によって異なり、磁気パーミアンスの単位次元はインダクタンスと同じである一方、膜のパーミアンスは面積および圧力当たりの流束で表される。実用上の評価では、表に示された材料データだけに依存せず、特定の部品について測定を行うことが多い。