Vad är en magnetisk dipol?

En magnetisk dipol kan betraktas som den grundläggande observerbara magnetismens enhet.Mest intuitivt består en dipol av två lika men motsatt laddade punkter eller poler.Interaktionen mellan dessa två laddade monopoler genererar ett kraftfält i det omgivande området som kallas ett magnetfält.Bekanta exempel på magnetiska dipoler inkluderar stångmagneter, elektroner och själva planeten.

Även om det ofta är enklast att överväga magnetiska material som stångmagneter som att ha två monopoler av elektrisk laddning, är denna modell misslyckad med att beskriva beteendet inom en magnet.Dessutom har monopoler aldrig observerats.Snarare är monopoler hypotetiska partiklar.Intressant nog har förekomsten av monopoler postulerats av teoretisk fysik, och monopolernas existens och natur har varit en aktiv öppen fråga i vetenskapen.

En andra modell som man kan betrakta magnetiska dipoler är den för aktuella slingor.Hans Christian Oersted upptäckte 1820 att en stängd elektrisk krets, eller sluten slinga av strömmen, genererar ett magnetfält.Han gjorde detta genom att placera en elektriskt laddad tråd nära en kompass och märkte att kompassnålen rörde sig.Den nuvarande slingan skapade ett magnetfält som påverkade den magnetiska nålen eller dipolen i kompassen.Dipolen för ett magnetmaterial såsom en stångmagnet kan modelleras genom att föreställa sig strukturen som fylld med små strömslingor.Modeller som använder dessa nuvarande slingor förutsäger beteendet inom magnetiska material med stor framgång.

Momentet är en vektor, vilket innebär att den har en storlek eller storlek samt en riktning.När man överväger magnetpoler, såsom de i en stångmagnet, definieras det magnetiska ögonblicket (m) som styrkan hos polerna (p) multiplicerat med avståndet mellan polerna (l), som kan representeras av ekvationen m 'pl.Momentets riktning pekar från magnetens sydpol till dess nordpol. Det magnetiska ögonblicket kan också definieras för en magnetisk dipol skapad av en elektrisk ström.I detta fall är det magnetiska ögonblicket lika med strömmen (i) multiplicerad med området inom den aktuella slingan, som kan representeras av ekvationen m ' är.Riktningen för detta ögonblick kan bestämmas av den högra regeln.För att använda denna regel håller en person sin högra hand framtill och låter sina fingrar kurva eller stängas i en knytnäve i samma riktning som strömmen.Personerna höger tumme, om de hålls rakt, kommer att peka i riktning mot det magnetiska dipolmomentet.