Magnetski trenutak

Magnetski trenutak
Magnetski trenutak
Dimenzija	L 2 I
Jedinice
SI	A ⋅ m 2
Bilješke (uredi)
	vektorska količina

Magnetski moment , magnetski dipolni moment je glavna fizikalna veličina koja karakterizira magnetska svojstva tvari , odnosno sposobnost stvaranja i percepcije magnetskog polja . Izračunato kao

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

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

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

gdje $\mathbf {j}$ ${\ displaystyle \ mathbf {j}}$ $\ mathbf {j}$ - gustoća struje u elementu volumena $d V$ ${\ displaystyle dV}$ $dV$ , a $\mathbf {r}$ ${\ displaystyle \ mathbf {r}}$ $\ mathbf {r}$ Je radijus vektor ovog elementa volumena.

Magnetski moment se mjeri u A ⋅ m ² , ili u Wb · m, ili J / T ( SI ), ili erg / G ( CGS ), 1 erg / G = 10 ⁻³ J / T. Specifične jedinice elementarnog magnetskog momenta su Bohrov magneton i nuklearni magneton .

Objekti s magnetskim momentom

Elementarne čestice , atomske jezgre , elektronske ljuske atoma i molekula imaju magnetska svojstva. Magnetski moment elementarnih čestica ( elektrona , protona , neutrona i drugih čestica), kako pokazuje kvantna mehanika , nastaje zbog postojanja vlastitog mehaničkog momenta - spina . Medij koji se sastoji od čestica (na primjer, molekula), čiji pojedinačni magnetski momenti nisu nasumično orijentirani, imat će magnetski moment i karakterizirat će se magnetizacijom .

Izvor magnetizma, prema klasičnoj teoriji elektromagnetskih pojava , su električne makro- i mikrostruje ; elementarnim izvorom magnetizma smatra se zatvorena struja.

Formule za izračun magnetskog momenta

U slučaju ravnog kola s električnom strujom, magnetski moment se računa kao

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

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

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

gdje $ja$ ${\ displaystyle I}$ $ja$ - struja u strujnom krugu, $S$ ${\ displaystyle S}$ $S$ - područje konture, $\mathbf {n}$ ${\ displaystyle \ mathbf {n}}$ $\ mathbf {n}$ Je li vektor jedinične normale na ravninu konture. Smjer magnetskog momenta obično se nalazi u skladu s pravilom gimleta : ako zakrenete ručicu kardana u smjeru struje, smjer magnetskog momenta će se podudarati sa smjerom translacijskog gibanja kardana.

Za proizvoljnu zatvorenu petlju, magnetski moment je

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

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

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

gdje $\mathbf {r}$ ${\ displaystyle \ mathbf {r}}$ $\ mathbf {r}$ - vektor radijusa povučen od ishodišta do elementa duljine konture $d\mathbf {l}$ ${\ displaystyle d \ mathbf {l}}$ $d \ mathbf {l}$ ...

U općem slučaju proizvoljne raspodjele struja u mediju:

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

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

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

gdje $\mathbf {j}$ ${\ displaystyle \ mathbf {j}}$ $\ mathbf {j}$ - gustoća struje u elementu volumena $d V$ ${\ displaystyle dV}$ $dV$ ...

Magnetski moment u vanjskom polju

Potencijalna energija magnetskog dipola u magnetskom polju:

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

{\ displaystyle U = - {\ vec {m}} \ cdot {\ vec {B}}.}

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

Moment sile koja djeluje sa strane magnetskog polja na magnetski dipol (zavojnica sa strujom, zavojnica ili trajni magnet):

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

{\ displaystyle {\ vec {\ tau}} = {\ vec {m}} \ puta {\ vec {B}}.}

{\ displaystyle {\ vec {\ tau}} = {\ vec {m}} \ puta {\ vec {B}}.}

Ti su izrazi slični odgovarajućim izrazima za električni dipolni moment u vanjskom električnom polju.

Stvaranje magnetskog polja od samog trenutka

Magnetski trenutak ${\vec {m}}$ ${\ displaystyle {\ vec {m}}}$ ${\ displaystyle {\ vec {m}}}$ stvara u točki koju zadaje radijus vestor ${\vec {R}}$ ${\ displaystyle {\ vec {R}}}$ $\ vec {R}$ , magnetsko polje

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

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

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

...

Pretpostavlja se da je ishodište koordinata proizvoljno odabrano u području struja koje tvore magnetski moment, a udaljenost $R$ ${\ displaystyle R}$ $R$ do točke u kojoj se traži polje dovoljno je veliko u usporedbi s veličinom danog područja. Preko $\mu _{0}$ ${\ displaystyle \ mu _ {0}}$ $\ mu _ {0}$ naznačena je magnetska konstanta .

Gornji izraz također ima analogiju za električno polje koje stvara električni dipolni moment na velikoj udaljenosti od njega.

vidi također

Književnost

Landau L. D. , Lifshits E. M. Teorija polja. - Izdanje 7, revidirano. - M .: Nauka , 1988 .-- 512 str. - (" Teorijska fizika ", svezak II). - ISBN 5-02-014420-7 .

Rječnici i enciklopedije	Veliki Norvežanin Britannica (online)
Regulatorna kontrola	GND : 4168576-3 Microsoft : 54553102

Magnetski trenutak
${\vec {m}}=IS{\vec {n}}$ ${\ displaystyle {\ vec {m}} = IS {\ vec {n}}}$ ${\ vec m} = IS {\ vec n}$
Dimenzija	L ² I
Jedinice
SI	A ⋅ m ²
Bilješke (uredi)
vektorska količina