Magnit moment

Магнит момент — ток оқаётган берк контурнинг, жисмлар ва модда зарраларининг магнит хоссаларини ифодалайдиган вектор катталик. Элементар зарралар, атом ядроси, молекула ва атомларнинг электрон қобиқлари Магнит моментга эга. Атом ва ядро физикасида Магнит моментининг ўлчов бирлиги қилиб магнетон олинган. Макроскопик системанинг Магнит момент унинг атом (молекула) лари йиғиндисига тенг. Макроскопик жисмнинг магнит ҳолати магнитланганликни ифодалайди. Магнит момент тушунчаси магнит майдондаги моддаларда содир бўлувчи турли физик ҳодисаларни тушунтиришда жуда муҳимдир.

Умуман олганда, формула ${\дисплайстйле \матҳбф{м} = {1 \овер 2}\инт\лимиц_{В}[\матҳбф{р}, \матҳбф{ж}]дВ,}$ бу ерда ${\дисплайстйле \матҳбф{ж}}$ — оқим зичлиги, ${\дисплайстйле дВ}$ — ҳажм

Электр токи билан текис контактларнинг занглашига олиб келадиган бўлса, формула қуйидагича бўлади: ${\дисплайстйле \матҳбф{м}=ИС\матҳбф{н},}$ бу ерда ${\дисплайстйле И}$ занжирдаги оқим, ${\дисплайстйле С}$ — контур майдони, ${\дисплайстйле \матҳбф{н}}$ — вектор

Магнит момент — бу вектор миқдори, унинг модули контактларнинг занглашига олиб келадиган электр токининг ушбу оқим томонидан бошқариладиган майдонга кўпайтмасига тенг. Магнит моментнинг йўналиши гимлет қоидаси билан оқим йўналиши билан боғлиқ.

Магнит момент магнит майдон ҳосил қилувчи магнит ёки бошқа обектнинг магнит кучи ва йўналиши. Магнит моментларга эга бўлган жисмларга электр токининг ҳалқалари (электромагнитлар каби), доимий магнитлар, элементар зарралар (электронлар каби), турли молекулалар ва кўплаб астрономик обектлар (масалан, кўплаб сайёралар, баъзи ойлар, юлдузлар ва бошқалар) мисол бўла олади.

Аниқроғи, магнит момент атамаси одатда тизимнинг магнит дипол моментини, эквивалент магнит дипол билан ифодаланиши мумкин бўлган магнит моментнинг таркибий қисмини англатади: жуда кичик масофа билан ажратилган магнит Шимолий ва Жанубий қутб. Магнит дипол компоненти этарлича кичик магнитлар ёки этарлича катта масофалар учун этарли. Кенгайтирилган обектлар учун дипол моментига қўшимча равишда юқори тартибли атамалар (масалан, магнит тўртбурчак момент) керак бўлиши мумкин.

Обектнинг магнит дипол моменти обект маълум бир магнит майдонда бошдан кечирадиган момент нуқтаи назаридан осонгина аниқланади. Худди шу қўлланиладиган магнит майдон катта магнит моментларга эга бўлган нарсаларда катта моментларни ҳосил қилади. Ушбу моментнинг кучи (ва йўналиши) нафақат магнит моментнинг катталигига, балки унинг магнит майдон йўналишига нисбатан йўналишига ҳам боғлиқ. Шунинг учун магнит моментни вектор деб ҳисоблаш мумкин. Магнит моментнинг йўналиши магнитнинг жанубидан Шимолий қутбига (магнит ичида) ишора қилади.

Магнит диполнинг магнит майдони унинг магнит дипол моментига мутаносибдир. Обект магнит майдонининг дипол компоненти унинг магнит дипол моменти йўналишига нисбатан носимметрикдир ва обектдан масофанинг тескари куби сифатида камаяди.

Таърифи

Магнит моментни обектдаги текислаш моментини ташқи қўлланиладиган магнит майдондан майдон векторининг ўзига боғлайдиган вектор сифатида аниқлаш мумкин. Муносабатлар томонидан берилган:

бу ерда диполга таъсир қилувчи момент, Б ташқи магнит майдон ва м магнит момент.

Бу таъриф, қоида тариқасида, номаълум намунанинг магнит моментини қандай ўлчаш мумкинлигига асосланади. Оқим цикли учун бу таъриф магнит дипол моментининг катталигига, пастадир майдонининг жорий вақтлари маҳсулотига тенглашишига олиб келади. Бундан ташқари, ушбу таъриф ҳар қандай маълум макроскопик оқим тақсимоти учун кутилган магнит моментни ҳисоблаш имконини беради.

икинчи формула

Муқобил таъриф магнит моментни термодинамикани ҳисоблаш учун фойдалидир. Ушбу таърифда тизимнинг магнит дипол моменти унинг ички энергиясининг салбий градянидир, у_инт, ташқи магнит майдонга нисбатан:

Умуман олганда, ички энергияга тизимнинг ўз-ўзини майдон энергияси ва тизимнинг ички ишларининг энергияси киради. Масалан, ташқи майдонда 2п ҳолатдаги водород атоми учун ўз-ўзини майдон энергияси аҳамияциз, шунинг учун ички энергия асосан Кулон потенциал энергияси ва электроннинг кинетик энергиясини ўз ичига олган 2п ҳолатининг ўзига хос энергиясидир. Ички диполлар ва ташқи майдонлар орасидаги ўзаро таъсир-майдон энергияси бу ички энергиянинг бир қисми эмас.

Бирликлар

учинчи формула

Учун бирлик магнит момент йилда халқаро бирликлар тизими (СИ) таянч бирликлари а диреккомпютер м ², бу ерда а ампер (оқимнинг СИ таянч бирлиги) ва м метр (масофанинг СИ таянч бирлиги). Ушбу бирлик СИ дан олинган бошқа бирликларда эквивалентларга эга, шу жумладан:

бу ерда н Нютон (СИ олинган куч бирлиги), Т тесла (СИ олинган магнит оқим зичлиги бирлиги) ва Ж жоуле (СИ олинган энергия бирлиги). момент (н·м) ва энергия (Ж) ўлчовли эквивалент бўлса-да, моментлар ҳеч қачон энергия бирликларида ифодаланмайди.

CГС

CГС тизимида электромагнетизм бирликларининг бир нечта турли хил тўпламлари мавжуд, улардан асосийлари ЭСУ, Гаусс ва ЭМУ. Улар орасида магнит дипол моментининг иккита муқобил (эквивалент бўлмаган) бирлиги мавжуд:

СИ

Ёруғлик тезлигир магнетон

Магнитланиш билан боғлиқлик

Магнит момент-бу бутун обектнинг магнит кучини тавсифловчи миқдор. Баъзан, обектнинг аниқ магнит моментининг қанча қисми ушбу магнитнинг маълум бир қисми томонидан ишлаб чиқарилганлигини билиш фойдали ёки зарурдир. Шунинг учун магнитланиш майдонини аниқлаш фойдалидир М каби:

бу ерда М._Д.В. ва В._Д.В. магнит дипол моменти ва магнит Д.В. Ушбу тенглама кўпинча лотин ёзувлари ёрдамида ифодаланади

бу ерда дм-элементар магнит момент ва дВ-ҳажм элементи. Магнитнинг аниқ магнит моменти м шунинг учун

бу ерда уч карра интеграл магнит ҳажми бўйича интеграцияни билдиради. Ягона магнитланиш учун (бу ерда ҳам катталиги, ҳам йўналиши М бутун магнит учун бир хил (масалан, тўғри чизиқли магнит) охирги тенглама соддалашади:

бу ерда В-магнитланган магнит ҳажми.

р_Б-тесласда ифодаланган қолдиқ оқим зичлиги. В магнитнинг ҳажми (м ³ да). 0компютер4компютер10-7^соат/).

Магнитланиш кўпинча сотувда мавжуд бўлган ферромагнит материаллар учун моддий параметр сифатида рўйхатга олинмайди. Бунинг ўрнига келтирилган параметр қолдиқ оқи зичлиги (ёки реманенcе), белгиланган б_р. Бу ҳолда ҳисоблаш учун зарур бўлган формула м ичида (а бирликлари) Д. М. ²) бу: