magnetisk moment

Magnetisk moment. En strømkreds, her den røde cirkel, virker som en elektrisk dipol og har et magnetisk moment m, der er en vektor vinkelret på strømkredsens plan med en retning bestemt ved højrehåndsreglen.

.

Magnetisk moment, magnetisk dipolmoment, i fysikken en vektorstørrelse, som karakteriserer en begrænset fordeling af elektrisk strøm med overvægt af strøm i en bestemt omløbsretning. Det simpleste eksempel på en magnetisk dipol er en flad strømkreds med strømmen I, som omslutter arealet a. Denne dipol har et magnetisk moment m = Iae, hvor e er normalvektoren vinkelret på strømkredsen. Retningen af normalen og dermed af det magnetiske moment fastlægges af "højrehåndsreglen" (med højre hånds håndflade mod strømkredsen og fingrene i strømmens retning angiver tommelfingerens retning det magnetiske moments retning).

Mange elementarpartikler, bl.a. elektronen, protonen og neutronen, har et magnetisk moment knyttet til deres spin, se g-faktor og kernemagnetisk moment. Elektronens magnetiske moment er afgørende for forekomsten af ferromagnetisme.

Anbringes en magnetisk dipol i et ydre magnetfelt med fluxtæthed B, påvirkes den af et kraftmoment τ = m×B. Dipolens potentielle energi i feltet er U = −mB, som er mindst, når dipolen peger i samme retning som feltet. Det er således den retning, en frit ophængt dipol vil indtage.

Begrebet magnetisk moment har bred anvendelse, da det tillader en tilnærmet beregning af magnetfelter fra komplicerede strømfordelinger, fx dem, der forekommer i atomer eller atomkerner. Atomernes magnetiske momenter er grundlaget for enhver teori for materialers magnetiske egenskaber. I et lille stykke af et magnetiseret materiale, fx jern, er de enkelte atomers magnetiske momenter helt eller delvis ensrettede. De giver da materialestykket et samlet magnetisk moment. Det magnetiske moment pr. volumen kaldes materialets magnetisering, M.

Jordens magnetfelt kan med god tilnærmelse beskrives som feltet fra en magnetisk dipol i Jordens centrum. Også en kompasnål kan opfattes som en magnetisk dipol. Traditionelt betegnes kompasnålens "nordsøgende" ende som "nordpol" og den modsatte ende som "sydpol". Retningen af nålens dipolmoment er fra sydpol mod nordpol. I Jordens magnetfelt indstiller nålens dipolmoment sig modsat af Jordens dipolmoment, og jordens magnetiske nordpol befinder sig således ved den geografiske sydpol. I geografisk terminologi ligger den magnetiske nordpol imidlertid ved den geografiske nordpol, selvom den fysisk set er magnetisk sydpol.

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig