Lưỡng cực từ tính là gì?

Một lưỡng cực từ tính có thể được coi là đơn vị quan sát cơ bản của từ tính.Theo trực giác nhất, một lưỡng cực bao gồm hai điểm bằng nhau nhưng tích điện trái dấu, hoặc cực.Sự tương tác giữa hai độc quyền tích điện này tạo ra một trường lực vectơ ở khu vực xung quanh được gọi là từ trường.Các ví dụ quen thuộc về các lưỡng cực từ bao gồm nam châm thanh, electron và chính hành tinh Trái đất. Mặc dù thường đơn giản nhất khi xem xét các vật liệu từ tính như nam châm thanh là có hai độc quyền điện tích, mô hình này không thành công trong việc mô tả hành vi trong một nam châm.Ngoài ra, các độc quyền chưa bao giờ thực sự được quan sát.Thay vào đó, độc quyền là các hạt giả thuyết.Thật thú vị, sự tồn tại của các độc quyền đã được đưa ra bởi vật lý lý thuyết, và sự tồn tại và bản chất của các độc quyền là một câu hỏi mở tích cực trong khoa học. Một mô hình thứ hai mà người ta có thể xem xét các lưỡng cực từ là các vòng lặp hiện tại.Hans Christian đã phát hiện ra vào năm 1820 rằng một mạch điện đóng, hoặc vòng đóng của dòng điện, tạo ra một từ trường.Anh ta đã làm điều này bằng cách đặt một dây điện tích điện gần la bàn và nhận thấy rằng kim la bàn di chuyển.Vòng lặp hiện tại là tạo ra một từ trường ảnh hưởng đến kim từ tính, hoặc lưỡng cực, trong la bàn.Các lưỡng cực của một vật liệu từ tính như nam châm thanh có thể được mô hình hóa bằng cách hình dung cấu trúc là được lấp đầy bằng các vòng hiện tại nhỏ.Các mô hình sử dụng các vòng hiện tại này dự đoán hành vi trong các vật liệu từ tính với thành công lớn. Sức mạnh của một lưỡng cực được đo bằng thời điểm lưỡng cực từ tính.Khoảnh khắc là một vectơ, có nghĩa là nó có cường độ, hoặc kích thước, cũng như một hướng.Khi xem xét các cực từ tính, chẳng hạn như các cực trong thanh thanh, mô men từ (M) được định nghĩa là cường độ của các cực (P) nhân với khoảng cách giữa các cực (L), có thể được biểu thị bằng phương trình M 'PL.Hướng của các điểm thời điểm từ cực nam của nam châm đến cực bắc của nó. Khoảnh khắc từ tính cũng có thể được xác định cho một lưỡng cực từ được tạo ra bởi một dòng điện.Trong trường hợp này, khoảnh khắc từ tính bằng với dòng điện (i) nhân với diện tích trong vòng lặp hiện tại, có thể được biểu diễn bằng phương trình M ' là.Hướng của thời điểm này có thể được xác định bởi quy tắc bên phải.Để sử dụng quy tắc này, một người nắm tay phải của mình ra phía trước và để ngón tay của mình cong hoặc đóng vào một nắm tay theo cùng một hướng với dòng điện.Ngón tay cái phải của người, nếu được giữ thẳng, sẽ chỉ theo hướng của khoảnh khắc lưỡng cực từ tính.