books magnetic dipole moment
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
عزم ثنائي القطب المغناطيسي (Info)
غالبًا ما يوصف المجال المغناطيسي بعيدًا عن المغناطيس (بتقريب جيد) من خلال مجال ثنائي القطب يتميز بمجموع عزم ثنائي القطب المغناطيسي،m . هذا صحيح بغض النظر عن شكل المغناطيس، طالما أن العزم المغناطيسي لا يساوي الصفر. من خصائص حقل ثنائي القطب أن قوة المجال تسقط بشكل عكسي مع مكعب المسافة من مركز المغناطيس.
وبالتالي، فإن العزم المغناطيسي للمغناطيس هو مقياس لقوته وتوجهه. يوجد عزم مغناطيسي لحلقات التيار الكهربائي وقضبان المغناطيس وللإلكترونات والجزيئات والكواكب. بتعبير أدق، يشير مصطلح العزم المغناطيسي عادةً إلى عزم ثنائي القطب المغناطيسي للنظام، والذي ينتج الحد الأول في التوسع متعدد الأقطاب [ملاحظة 1] للمجال المغناطيسي العام.
يتناسب كل من عزم الدوران والقوة اللذان يؤثر بهما المجال المغناطيسي الخارجي على مغناطيس، طرديًا مع العزم المغناطيسي للمغناطيس. والعزم المغناطيسي متجه: له مقدار واتجاه. اتجاه العزم المغناطيسي من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي (داخل المغناطيس). فمثلًا، اتجاه العزم المغناطيسي لقضيب مغناطيسي مثل الذي يوجد في البوصلة هو الاتجاه الذي يشير له الأقطاب الشمالية.
في نموذج أمبير الصحيح فيزيائيًا، يتسبب في عزم ثنائي القطب المغناطيسي حلقات صغيرة للغاية من التيارات. يُحسب عزم ثنائي القطب المغناطيسي لحلقة صغيرة بما يكفي من التيار، I، ومساحة A، من المعادلة:
حيث اتجاه m عمودي على المساحة في اتجاه يُحدد باستخدام التيار وقاعدة اليد اليمنى. وفقًا للوحدة الدولية لعزم ثنائي القطب المغناطيسي هو أمبير متر2. بشكل أكثر دقة، وكي نأخذ في الحسبان الملفات اللولبية ذات اللفات المتعددة تصبح وحدة عزم ثنائي القطب المغناطيسي أمبير- لفة متر2.
في نموذج غلبرت، يتسبب في عزم ثنائي القطب المغناطيسي شحنتان متساويتان متعاكستان مفصولتان عن بعضهما بمسافة d. في هذا النموذج، يشبه m عزم ثنائي القطب الكهربائي p الناتج عن شحنات كهربة:
حيث qm هي «الشحنة المغناطيسية». وينطلق اتجاه عزم ثنائي القطب المغناطيسي من القطب الجنوبي السالب إلى القطب الشمالي الموجب لهذا المغناطيس الصغير.
القوة المغناطيسية التي يتسبب فيها المجال المغناطيسي غير المتجانس
تنجذب المغناطيسات على طول تدرج المجال المغناطيسي. أبسط مثال على ذلك هو تجاذب قطبيَن مختلفَين لمغناطيسَين. ينتج عن كل مغناطيس مجالًا مغناطيسيًا يزداد قوةً عند قطبيه. إذا ما تواجه قطبان متناقضان لمغناطيسَين منفصلين، ينجذب كلٌ من المغناطيسين إلى المجال المغناطيسي الأقوى بالقرب من قطب المغناطيس الآخر. أما إذا تواجه قطبان متشابهان فيتنافران من المجال المغناطيسي الأكبر.
يتنبأ نموذج غلبرت بصيغة رياضية صحيحة لهذه القوة وهي أسهل في الفهم نوعيًا. لأنه لو وُضع مغناطيس في مجال مغناطيسي متجانس، فإن كلا القطبَين سيشعران بنفس القوة المغناطيسية لكن في اتجاهَين مختلفين لأنهما يملكان شحنتين مغناطيسيتين مختلفتين. لكن عند وضع المغناطيس في مجال غير متجانس، كالذي ينتج عن مغناطيس آخر، سيشعر القطب المُعرض إلى مجال مغناطيسي أكبر بقوة كبيرة وستكون هناك قوة محصلة على المغناطيس. إذا كان المغناطيس بمحاذاة المجال المغناطيسي بما يتوافق مع مغناطيسَين مُوجهين في نفس الاتجاه بالقرب من الأقطاب، فإنها ستنجذب إلى المجال المغناطيسي الأكبر. أما إذا كانا بمحاذاة مضادة كما في حالة مغناطيسَين يواجهان بعضهما بقطبين متشابهين، فإن المغناطيس سيُبعد عن المنطقة ذات المجال المغناطيسي الأكبر.
