磁矩是什么意思
基本介绍磁矩是磁铁的一种物理性质。
处于外磁场的磁铁,会感受到力矩,促使其磁矩沿外磁场的磁场线方向排列。磁矩可以用矢量表示。磁铁的磁矩方向是从磁铁的指南极指向指北极,磁矩的大小取决于磁铁的磁性与量值。不只是磁铁具有磁矩,载流回路、电子、分子或行星等等,都具有磁矩。
在一个载流回路中,磁矩大小是电流乘以回路面积:u=I*S;
其中,u为磁矩,I 为电流,S 为面积。
磁矩方向则为电流绕行方向右手定则所决定的方向。
载流回路在磁场中所受力矩M与磁矩的关系为:
M=u×B 其中,B 为磁感应强度。 许多基本粒子(例如电子)都有内禀磁矩,这种磁矩和经典物理的磁矩不同,必须使用量子力学来解释它,和粒子的自旋有关。而这种内禀磁矩即是许多在宏观之下磁力的来源,许多的物理现象也和此有关。
这些内禀磁矩是量子化的,也就是它有最小的基本单位,常常称为“磁子”(magneton)或磁元,例如电子自旋磁矩的矢量绝对值即和玻尔磁子成比例关系:
其中为电子自旋磁矩,电子自旋g因子gs是一项比例常数,为玻尔磁子,s为电子的自旋角动量。
描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量。平面载流线圈的磁矩定义为m=iSn式中i电流强度;S为线圈面积;n为与电流方向成右手螺旋关系的单位矢量。在畴壁中磁矩分布示意图均匀外磁场中,平面载流线圈所受合力为零而所受力矩不为零。
该力矩使线圈的磁矩m转向外磁场B的方向;在均匀径向分布外磁场中,平面载流线圈受力矩偏转。许多电机和电学仪表的工作原理即基于此。
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