Magnetischer Dipol

Ein magnetischer Dipol ist die Grenze entweder eines geschlossenen Regelkreises des elektrischen Stroms oder eines Paares von Polen, weil die Dimensionen der Quelle auf die Null reduziert werden, während man den magnetischen Moment unveränderlich hält. Es ist eine magnetische Entsprechung des elektrischen Dipols, aber die Analogie ist nicht abgeschlossen. Insbesondere ein magnetischer Monopol, die magnetische Entsprechung einer elektrischen Anklage, ist nie beobachtet worden. Außerdem wird eine Form des magnetischen Dipolmoments mit einem grundsätzlichen Quant-Eigentum, der Drehung von elementaren Partikeln vereinigt.

Das magnetische Feld um jede magnetische Quelle ist zunehmend dem Feld eines magnetischen Dipols als die Entfernung von den Quellzunahmen ähnlich.

Magnetisches Außenfeld durch einen magnetischen Dipolmoment erzeugt

In der klassischen Physik wird das magnetische Feld eines Dipols als die Grenze entweder einer aktuellen Schleife oder eines Paares von Anklagen berechnet, weil die Quelle zu einem Punkt zurückweicht, während sie den magnetischen Moment unveränderlich hält. Für die aktuelle Schleife wird diese Grenze für das Vektor-Potenzial am leichtesten abgeleitet. Außerhalb des Quellgebiets ist dieses Potenzial (in SI-Einheiten)

:

und die magnetische Flussdichte (Kraft des B-Feldes) in teslas ist

:

Wechselweise kann man das Skalarpotenzial zuerst von der magnetischen Pol-Grenze, erhalten

:

und folglich sind die magnetische Feldkraft (oder Kraft des H-Feldes) in Ampere-Umdrehungen pro Meter

:

Das magnetische Feld ist unter Folgen über die Achse des magnetischen Moments symmetrisch.

Inneres magnetisches Feld eines Dipols

Die zwei Modelle für einen Dipol (aktuelle Schleife und magnetische Pole) geben dieselben Vorhersagen für das magnetische von der Quelle weite Feld. Jedoch innerhalb des Quellgebiets geben sie verschiedene Vorhersagen. Das magnetische Feld zwischen Polen ist in der entgegengesetzten Richtung zum magnetischen Moment (der von der negativen Anklage bis die positive Anklage hinweist), während innerhalb einer aktuellen Schleife es in derselben Richtung ist (sieh die Zahl nach rechts). Klar müssen die Grenzen dieser Felder auch verschieden sein, weil die Quellen zur Nullgröße zurückweichen. Diese Unterscheidung ist nur von Bedeutung, ob die Dipolgrenze verwendet wird, um Felder innerhalb eines magnetischen Materials zu berechnen.

Wenn ein magnetischer Dipol durch das Bilden einer aktuellen Schleife kleiner und kleiner gebildet wird, aber das Produkt des Stroms und Gebiets unveränderlich haltend, ist das Begrenzungsfeld

:.

wo. Verschieden von den Ausdrücken in der vorherigen Abteilung ist diese Grenze für das innere Feld des Dipols richtig.

Wenn ein magnetischer Dipol durch die Einnahme des "Nordpols" und eines "Südpols", das Holen ihnen näher und näher zusammen gebildet wird, aber das Produkt der magnetischen Pol-Anklage und Entfernung unveränderlich haltend, ist das Begrenzungsfeld

:

Diese Felder sind durch, wo verbunden

:

ist die Magnetisierung.

Kräfte zwischen zwei magnetischen Dipolen

Die Kraft, die um einen Dipolmoment auf einen anderen ausgeübt ist, der im Raum durch einen Vektoren getrennt ist, kann mit berechnet werden

:

oder

:

\mathbf {F} (\mathbf {r}, \mathbf {M} _1, \mathbf {M} _2) = \dfrac {3 \mu_0} {4 \pi r^5 }\\hat [(\mathbf {M} _1\cdot\mathbf {r}) \mathbf {M} _2 + (\mathbf {M} _2\cdot\mathbf {r}) \mathbf {M} _1 + (\mathbf {M} _1\cdot\mathbf {M} _2) \mathbf {r} - \dfrac {5 (\mathbf {M} _1\cdot\mathbf {r}) (\mathbf {M} _2\cdot\mathbf {r})} {r^2 }\\mathbf {r }\\Recht], verlassen

</Mathematik>

wo die Entfernung zwischen Dipolen ist. Die folgende Kraft ist in der entgegengesetzten Richtung.

Das Drehmoment kann bei der Formel erhalten werden

:

Zweipolige Felder von begrenzten Quellen

Das magnetische Skalarpotenzial, das von einer begrenzten Quelle erzeugt ist, aber dazu äußerlich ist, kann durch eine Mehrpol-Vergrößerung vertreten werden. Jeder Begriff in der Vergrößerung wird mit einem charakteristischen Moment und einem Potenzial vereinigt, das eine charakteristische Rate der Abnahme mit der Entfernung von der Quelle hat. Monopol-Momente haben eine Rate der Abnahme, Dipolmomente haben eine Rate, Quadrupol-Momente haben eine Rate und so weiter. Je höher die Ordnung, desto schneller das Potenzial abfällt. Da der in magnetischen Quellen beobachtete Begriff der niedrigsten Ordnung der zweipolige Begriff ist, herrscht er in großen Entfernungen vor. Deshalb in großen Entfernungen sieht jede magnetische Quelle wie ein Dipol mit demselben magnetischen Moment aus.

Zeichen


Arthur (1981-Film) / Versengte Erde
Impressum & Datenschutz