Magnetisk øjeblik

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 18. december 2020; checks kræver 6 redigeringer .

Magnetisk øjeblik
${\vec m}=IS{\vec n}$
Dimension	L 2 I
Enheder
SI	A ⋅ m 2
Noter
vektor mængde

Magnetisk moment , magnetisk dipolmoment - den vigtigste fysiske størrelse , der karakteriserer stoffets magnetiske egenskaber , det vil sige evnen til at skabe og opfatte et magnetfelt . Beregnet som

\mathbf {m} ={1 \over 2}\int \limits _{V}[\mathbf {r} ,\mathbf {j} ]dV,

hvor er strømtætheden i volumenelementet , og er radiusvektoren for dette volumenelement. $\mathbf {j}$ $dV$ $\mathbf {r}$

Det magnetiske moment måles i A ⋅ m 2 , eller i Wb m, eller J / T ( SI ), eller erg / Gs ( CGS ), 1 erg / Gs \u003d 10 −3 J / T. De specifikke enheder af det elementære magnetiske moment er Bohr-magnetonen og kernemagneten .

Objekter, der har et magnetisk moment

Elementære partikler , atomkerner , elektronskaller af atomer og molekyler har magnetiske egenskaber . Som vist af kvantemekanikken , skyldes det magnetiske moment af elektroner , protoner , neutroner og andre partikler tilstedeværelsen af deres eget vinkelmoment - spin . Det er normalt repræsenteret som rotationen af en partikel omkring sin akse, men dette er et rent modelbillede, som kun tjener til at demonstrere en analogi med fænomenerne i makrokosmos.

Et medium bestående af partikler (for eksempel molekyler), hvis individuelle magnetiske momenter ikke er tilfældigt orienterede, vil have et magnetisk moment og være karakteriseret ved magnetisering .

Kilden til magnetisme, ifølge den klassiske teori om elektromagnetiske fænomener , er elektriske makro- og mikrostrømme ; en lukket strøm betragtes som en elementær kilde til magnetisme.

Formler til beregning af det magnetiske moment

Ved et fladt kredsløb med elektrisk strøm beregnes det magnetiske moment som

\mathbf {m} =IS\mathbf {n} ,

hvor er strømstyrken i kredsløbet, er arealet af kredsløbet, er enhedsvektoren for normalen til kredsløbets plan. Retningen af det magnetiske moment findes normalt i henhold til gimlet-reglen : hvis du drejer gimlet-håndtaget i retning af strømmen, så vil retningen af det magnetiske moment falde sammen med retningen af den translationelle bevægelse af gimlet. $jeg$ $S$ $\mathbf {n}$

For en vilkårlig lukket sløjfe er det magnetiske moment lig med

\mathbf {m} ={I \over 2}\oint [\mathbf {r} ,d\mathbf {l} ],

hvor er radiusvektoren trukket fra origo til konturlængdeelementet . $\mathbf {r}$ $d\mathbf {l}$

I det generelle tilfælde af en vilkårlig fordeling af strømme i mediet:

\mathbf {m} ={1 \over 2}\int \limits _{V}[\mathbf {r} ,\mathbf {j} ]dV,

hvor er strømtætheden i volumenelementet . $\mathbf {j}$ $dV$

Magnetisk moment i et eksternt felt

Potentiel energi af en magnetisk dipol i et magnetfelt:

U = - \vec m \cdot \vec B.

Kraftmoment, der virker fra siden af magnetfeltet på en magnetisk dipol (spole med strøm, spole eller permanent magnet):

{\vec {\tau }}={\vec {m}}\time {\vec {B}}.

Disse udtryk ligner de tilsvarende udtryk for det elektriske dipolmoment i et eksternt elektrisk felt.

Skabelsen af et magnetfelt ved selve øjeblikket

Det magnetiske moment skaber et magnetfelt i et punkt givet af radiusvektoren ${\vec {m))$ $\vec{R}$

{\vec {B}}({\vec {R}})\,=\,{\frac {\mu _{0}}{4\pi }}\,{\frac {3{\ vec {R}}({\vec {m}}\cdot {\vec {R}})-{\vec {m}}R^{2}}{R^{5}}}

Det antages, at oprindelsen af koordinater er vilkårligt valgt i området af strømme, der danner det magnetiske moment, og afstanden til det punkt, hvor feltet søges, er tilstrækkelig stor i forhold til størrelsen af dette område. Den magnetiske konstant er angivet med . $R$ $\mu_{0}$

Ovenstående udtryk har også en analog til det elektriske felt, der skabes af det elektriske dipolmoment i stor afstand fra det.

Se også

Litteratur

Landau L. D. , Lifshits E. M. Felteori. - 7. udgave, revideret. — M .: Nauka , 1988. — 512 s. - (" Teoretisk fysik ", bind II). — ISBN 5-02-014420-7 .

Ordbøger og encyklopædier	stor kinesisk Fantastisk norsk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	GND : 4168576-3