O que é um dipolo magnético?

Um dipolo magnético pode ser considerado a unidade observável fundamental do magnetismo. Mais intuitivamente, um dipolo consiste em dois pontos iguais, mas opostos, ou pólos. A interação entre esses dois monopoles carregados gera um campo de força vetorial na área circundante conhecida como campo magnético. Exemplos familiares de dipolos magnéticos incluem ímãs de barras, elétrons e o próprio planeta Terra. Além disso, os monopoles nunca foram realmente observados. Em vez disso, os monopoles são partículas hipotéticas. Curiosamente, a existência de monopoles foi postulada pela física teórica, e a existência e a natureza dos monopoles têm sido uma questão em aberto ativa na ciência.

Um segundo modelo com o qual se pode considerar dipolos magnéticos é o dos loops atuais. Hans ChriStan Oersted descobriu em 1820 que um circuito elétrico fechado, ou circuito fechado de corrente, gera um campo magnético. Ele fez isso colocando um fio eletricamente carregado perto de uma bússola e percebendo que a agulha da bússola se moveu. O loop atual estava criando um campo magnético que influenciou a agulha magnética, ou dipolo, dentro da bússola. O dipolo de um material magnético, como um ímã de barra, pode ser modelado visualizando a estrutura como sendo preenchida com pequenos loops de corrente. Modelos usando esses loops atuais prevêem o comportamento dentro de materiais magnéticos com grande sucesso.

A força de um dipolo é medida como o momento de dipolo magnético. O momento é um vetor, o que significa que tem uma magnitude ou tamanho, bem como uma direção. Ao considerar os pólos magnéticos, como os de um ímã de barra, o momento magnético (M) é definido como a força dos pólos (P) multiplicada pela distansCE entre os pólos (L), que podem ser representados pela equação m = pl. A direção do momento aponta do pólo sul do ímã para o seu pólo norte.

O momento magnético também pode ser definido para um dipolo magnético criado por uma corrente elétrica. Nesse caso, o momento magnético é igual à corrente (i) multiplicada pela área dentro do (s) loop (s) atual (s), que pode ser representado pela equação m = IS. A direção deste momento pode ser determinada pela regra do lado direito. Para usar essa regra, uma pessoa segura a mão direita na frente e deixa sua curva de dedos ou fechar em um punho na mesma direção que a corrente. O polegar direito da pessoa, se mantido reto, apontará na direção do momento dipolar magnético.