Manyetik Dipol Nedir?

Bir manyetik dipol manyetizmanın temel gözlemlenebilir birimi olarak düşünülebilir. En sezgisel olarak, bir dipol iki eşit ancak karşılıklı yüklü noktadan veya kutuplardan oluşur. Bu iki yüklü monopol arasındaki etkileşim, manyetik alan olarak bilinen, çevreleyen alanda bir vektör kuvvet alanı oluşturur. Bilinen manyetik dipol örnekleri arasında çubuk mıknatıslar, elektronlar ve Dünya gezegeninin kendisi bulunur.

Çubuk mıknatıslar gibi manyetik malzemeleri elektrik yükünün iki monopolüne sahip olarak kabul etmek çoğu zaman basit olsa da, bu model bir mıknatıs içindeki davranışı tanımlamakta başarısız olur. Ek olarak, monopoller asla gözlemlenmedi. Aksine, monopoller varsayımsal parçacıklar. İlginçtir ki, monopollerin varlığı teorik fizik tarafından ileri sürülmüştür ve monopollerin varlığı ve doğası bilimde aktif ve açık bir sorudur.

Birinin manyetik dipolleri dikkate alabileceği ikinci bir model, mevcut döngülerdir. Hans Christian Oersted, 1820'de kapalı bir elektrik devresinin veya kapalı akım döngüsünün manyetik bir alan oluşturduğunu keşfetti. Bunu bir pusulanın yanına elektrik yüklü bir tel yerleştirerek ve pusula iğnesinin hareket ettiğini fark ederek yaptı. Geçerli döngü, pusula içindeki manyetik iğneyi veya dipolü etkileyen bir manyetik alan yaratıyordu. Çubuk mıknatısı gibi manyetik bir malzemenin dipolü, yapının küçük akım döngüleri ile doldurulmuş olarak öngörülmesiyle modellenebilir. Bu akım döngülerini kullanan modeller, manyetik malzemeler içindeki davranışı büyük bir başarı ile tahmin eder.

Dipolün gücü, manyetik dipol momenti olarak ölçülür. An, bir vektördür, yani bir yönü olduğu kadar büyüklüğü veya boyutu da vardır. Çubuk mıknatısındakiler gibi manyetik kutuplar göz önüne alındığında, manyetik moment (m), kutupların (p) eşitliği ile temsil edilebilen kutuplar (L) arasındaki mesafeyle çarpılan kutupların (p) kuvveti olarak tanımlanır. uL. Moment yönü, mıknatısın güney kutbundan kuzey kutbuna işaret eder.

Manyetik moment, bir elektrik akımı tarafından oluşturulan manyetik dipol için de tanımlanabilir. Bu durumda, manyetik moment, m = Is denklemiyle temsil edilebilecek akım döngüsünün içindeki alanla çarpılan akıma (I) eşittir. Bu anın yönü sağ kural tarafından belirlenebilir. Bu kuralı kullanmak için, kişi sağ elini öne doğru tutar ve parmaklarının akımla aynı yönde kıvrılmasına veya kapanmasına izin verir. Kişinin sağ parmağı, eğer doğru tutulursa, manyetik dipol momentinin yönünü gösterecektir.