Магнитный диполь
Магнитный диполь — это система, магнитное поле которой вдали от неё такое же, как поле малого замкнутого тока. Главная характеристика диполя — магнитный момент, определяющий его ориентацию и способность взаимодействовать с магнитным полем.
На практике магнитным диполем можно считать рамку с током, если расстояние от рамки до точки наблюдения намного больше размеров рамки. Поэтому сложное поле контура заменяют более простой моделью — точечным магнитным диполем.
Магнитный момент диполя
Магнитный момент показывает, насколько сильно диполь взаимодействует с внешним магнитным полем. Для плоского контура с током его модуль равен произведению силы тока на площадь контура. Направление вектора находят по правилу правого винта: если пальцы правой руки направить по току, отставленный большой палец укажет направление магнитного момента.
Квадратная рамка со стороной \(a=0{,}10\ \text{м}\) пропускает ток \(I=2\ \text{А}\). Её площадь \(S=a^2=0{,}01\ \text{м}^2\), поэтому магнитный момент равен \(m=IS=0{,}02\ \text{А·м}^2\). Вектор момента перпендикулярен плоскости рамки.
Магнитный диполь — это физическая система или модель источника поля, а магнитный момент — векторная величина, характеризующая этот диполь. Нельзя считать их одним и тем же: диполь обладает магнитным моментом.
Как изменится магнитный момент рамки, если при неизменной площади силу тока увеличить в 3 раза?
Магнитный диполь испытывает действие внешнего поля: вектор момента стремится ориентироваться вдоль вектора магнитной индукции. В более подробном изучении это связывают с энергией магнитного диполя и его вращающим моментом.
Главное
- Магнитный диполь — малый замкнутый ток или эквивалентная ему система.
- Его магнитный момент направлен по правилу правого винта и для плоского контура равен \(\vec{m}=I\vec{S}\).
- Диполь — источник магнитного поля, а магнитный момент — его основная характеристика.