Vad är en magnetisk dipol?
En magnetisk dipol kan betraktas som den grundläggande observerbara magnetismenheten. Mest intuitivt består en dipol av två lika men motsatt laddade punkter, eller poler. Interaktionen mellan dessa två laddade monopoler genererar ett vektorfältkraft i det omgivande området känt som ett magnetfält. Kända exempel på magnetiska dipoler inkluderar stavmagneter, elektroner och själva planeten Jorden.
Även om det ofta är enklast att betrakta magnetiska material som stavmagneter som har två monopoler elektrisk laddning, lyckas den här modellen inte med att beskriva beteendet inom en magnet. Dessutom har monopol aldrig faktiskt observerats. Snarare är monopoler hypotetiska partiklar. Intressant nog har monopolens existens postulerats av teoretisk fysik, och monopolens existens och natur har varit en aktiv öppen fråga inom vetenskapen.
En andra modell med vilken man kan överväga magnetiska dipoler är den för nuvarande slingor. Hans Christian Oersted upptäckte 1820 att en sluten elektrisk krets, eller stängd strömslinga, genererar ett magnetfält. Han gjorde detta genom att placera en elektriskt laddad tråd nära en kompass och märka att kompassnålen rörde sig. Den nuvarande slingan skapade ett magnetfält som påverkade magnetnålen eller dipolen i kompassen. Dipolen i ett magnetiskt material såsom en stavmagnet kan modelleras genom att föreställa sig strukturen som fylld med små strömslingor. Modeller som använder dessa nuvarande slingor förutsäger beteendet inom magnetiska material med stor framgång.
Styrken hos en dipol mäts som det magnetiska dipolmomentet. Ögonblicket är en vektor, vilket betyder att den har en storlek eller storlek, såväl som en riktning. När man överväger magnetpoler, såsom de i en stångmagnet, definieras magnetmomentet (m) som styrkan hos polerna (p) multiplicerat med avståndet mellan polerna (L), som kan representeras av ekvationen m = pL. Momentets riktning pekar från magnetens sydpol till dess nordpol.
Det magnetiska ögonblicket kan också definieras för en magnetisk dipol skapad av en elektrisk ström. I detta fall är magnetmomentet lika med strömmen (I) multiplicerad med området inom strömslingan / strömmarna, vilket kan representeras av ekvationen m = Is. Riktningen för detta ögonblick kan bestämmas av högerregeln. För att använda denna regel håller en person sin högra hand framtill och låter fingrarna svänga sig eller stänga i en knytnäve i samma riktning som strömmen. Personens högra tumme, om den hålls rak, kommer att peka i riktning mot det magnetiska dipolmomentet.