자기 쌍극자 란 무엇입니까?

자기 쌍극자는 기본적인 관찰 가능한 자기 단위로 간주 될 수 있습니다. 가장 직관적으로, 쌍극자는 2 개의 동일하지만 반대로 하전 된 점 또는 극으로 구성됩니다. 이 2 개의 하전 된 단극 사이의 상호 작용은 자기장으로 알려진 주변 영역에서 벡터 장을 생성합니다. 자기 쌍극자에 대한 친숙한 예에는 막대 자석, 전자 및 행성 지구 자체가 포함됩니다.

막대 자석과 같은 자성 물질을 두 개의 모노폴 전하를 갖는 것으로 간주하는 것이 가장 간단하지만,이 모델은 자석 내에서의 거동을 설명하는 데 실패합니다. 또한, 단극은 실제로 관찰 된 적이 없습니다. 오히려, 단극은 가상의 입자입니다. 흥미롭게도, 모노폴의 존재는 이론 물리학에 의해 가정되어 왔으며, 모노폴의 존재와 본질은 과학에서 활발한 열린 문제입니다.

자기 쌍극자를 고려할 수있는 두 번째 모델은 전류 루프의 모델입니다. Hans Christian Oersted는 1820 년에 닫힌 전기 회로 또는 닫힌 전류 루프가 자기장을 생성한다는 것을 발견했습니다. 그는 충전 된 전선을 나침반 근처에 놓고 나침반 바늘이 움직 였다는 사실을 알아 차렸다. 전류 루프는 나침반 내에서 자기 바늘 또는 쌍극자에 영향을 미치는 자기장을 생성했습니다. 바 자석과 같은 자성 물질의 쌍극자는 구조가 작은 전류 루프로 채워지는 것으로 구상함으로써 모델링 될 수있다. 이러한 전류 루프를 사용하는 모델은 자성 재료 내에서의 거동을 큰 성공으로 예측합니다.

쌍극자의 강도는 자기 쌍극자 모멘트로 측정됩니다. 모멘트는 벡터로서 방향뿐만 아니라 크기 나 크기가 있음을 의미합니다. 막대 자석과 같은 자극을 고려할 때, 자기 모멘트 (m)는 극 (p)의 강도에 극 (L) 사이의 거리를 곱한 것으로 정의되며, 이는 방정식 m = pL. 모멘트의 방향은 자석의 남극에서 북극으로 향합니다.

자기 모멘트는 또한 전류에 의해 생성 된 자기 쌍극자에 대해 정의 될 수 있습니다. 이 경우, 자기 모멘트는 전류 (I)와 전류 루프 (s) 내의 면적을 곱한 값과 같으며, 이는 방정식 m = Is로 나타낼 수 있습니다. 이 순간의 방향은 오른쪽 규칙에 의해 결정될 수 있습니다. 이 규칙을 사용하려면 사람이 오른손을 앞쪽으로 잡고 손가락을 전류와 같은 방향으로 휘거나 주먹으로 닫습니다. 사람의 오른쪽 엄지 손가락이 똑바로 잡고 있으면 자기 쌍극자 모멘트의 방향을 가리 킵니다.