Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
2.Podstawowepojęciamagnetyzmu
Wklasycznejelektrodynamicemagnetycznymomentdipolowym(zapisywany
czasemjakoµ)jestwytwarzanyprzezzamkniętyobwód(tzw.pętlę)zprądem.Gdy
prądIpłyniewelementarnym(infinitezymalniemałym)obwodzieopowierzchnidA,
powstajemomentmagnetycznydm=IdAskierowanyprostopadledopłaszczyzny
pętli(rys.2.1a).DługośćwektoradAjestrównapowierzchnipętli.Wektormoże
byćrównoległylubantyrównoległydomomentupęduładunkuelektrycznego(np.
elektronu)obiegającegopętlę.
Rys02010a)Elementarnymomentmagnetycznydmelementarnegozamkniętegoobwodupłaskiego
zprądemI,otaczającegopowierzchniędA;b)momentmagnetycznymzamkniętegoobwodu
płaskiegozprądemIotaczającegopowierzchnięA
Gdypętlamaskończonerozmiary,jejmomentmagnetycznymobliczasię,
sumującwkładyodposzczególnychpętlielementarnychzawartychwpowierzchni
pętli(rys.2.1b).Ponieważprądysąsiednichpętlielementarnychznosząsię,moment
mokreślonytylkoprzezprądIpłynącypoobwodzieobszaruopowierzchniAmożna
zapisaćjako
m=∫
A
IdA
(2.1)
Obwódmożemiećdowolnykształt,takżeniesymetryczny.Przestrzennykierunek
wektoramomentumagnetycznegojestprostopadłydopowierzchniAiokreślonyprzez
tzw.regułęprawejdłoni.Długość(moduł)wektorajestrównyiloczynowinatężenia
prądupłynącegowobwodzieipolapowierzchniobwodu.Gdywkołowymobwodzie
opromieniuRpłynieprądI,to
m=πR2I
(2.2)
JednostkąmomentumagnetycznegojestzatemA·m2=J/TwukładzieSI.Nato-
miastwukładzieCGSjednostkąmomentumagnetycznegojesterg/G=G·cm3,
przyczym1G=1gausjestjednostkąnamagnesowania.(Wczęściliteraturystosuje
siętakżeskrót1Gs=1gaus.)Nieformalnie1G·cm3jestnazywany1emu(ang.
electromagneticunit)ispełniarelację1emu=1G·cm3=1013A·m2=1013J/T.
Wdużejodległościodpętliprzestrzennyrozkładpolamagnetycznegojesttakisam
jakrozkładpolaelektrycznegowytworzonegoprzezdipolelektryczny.
Momentmagnetycznymwystępującywwyrażeniu(2.2)nazywasięmomentem
Ampère’a(konwencjaSommerfelda),dlaodróżnieniaodmomentumagnetycznego
