Was bedeuten die Meter zum Quadrat im Dipolmoment?

Aug 16 2020

Wenn ich ein Experiment zur Messung der magnetischen Feldstärke (in Tesla) eines Solenoidmagneten mit Eisenkern durchführen würde, wie würde ich den Wert für das Dipolmoment in der in angezeigten Formel bestimmenhttps://en.wikipedia.org/wiki/Dipole#Field_of_a_static_magnetic_dipole?

Was stellt der Quadratmeter dar?

Antworten

6 Thirstyforconcepts Aug 16 2020 at 14:11

Betrachten wir zunächst nur eine Magnetspule (ohne Eisenkern) der Länge${l}$und Querschnittsfläche${A}$. Das magnetische Moment des Solenoids ist gegeben durch:-$${M}_{solenoid}=({n}{l}){I}{A}$$Wobei, n = Anzahl der Windungen pro Längeneinheit des Solenoids und${I}$= Stromfluss im Solenoid Jetzt ist das Nettomagnetfeld: -$${B}={\mu_0}{n}{I}$$

Wird nun ein Eisenkern eingeführt, da Eisen ferromagnetisch ist, ordnen sich alle Domänen aufgrund des magnetisierenden Außenfeldes der Magnetspule in einer bestimmten Richtung an. Dadurch entwickelt der Eisenkern ein eigenes magnetisches Moment.$$M_{iron}= {\chi}{H}{(A×l)}$$

Wo,$\chi$ist die magnetische Suszeptibilität und${H}$ist die magnetische Intensität. Ich gehe nicht tief in H und$\chi$(was vom Material abhängt und bei ferromagnetischen Materialien viel größer als 1 ist)$$M_{total}= M_{iron} + M_{solenoid}$$

Und das Netto-Magnetfeld wird sein:-$${B}={\mu}{n}{I}$$

Wo${\mu}$ist die magnetische Permeabilität von Eisen

Wo,$${k}{\mu_0}={\mu}$$

Da das magnetische Moment nun das Produkt aus Stromstärke, Fläche und Windungszahl ist, trägt es die Einheit A.m²

5 G.Smith Aug 16 2020 at 09:05

Das magnetische Dipolmoment einer Stromschleife ist der um die Schleife fließende Strom multipliziert mit der Fläche der Schleife. Dies erklärt, warum die Einheiten für ein magnetisches Dipolmoment sind$\text{A}\cdot\text{m}^2$.