Que représentent les mètres au carré dans le moment dipolaire ?

Question

Si je devais faire une expérience mesurant l'intensité du champ magnétique (en tesla) d'un aimant solénoïde à noyau de fer, comment déterminerais-je la valeur du moment dipolaire dans la formule affichée danshttps://en.wikipedia.org/wiki/Dipole#Field_of_a_static_magnetic_dipole?

Que représente le mètre carré ?

Answer 1

Considérons tout d'abord uniquement un solénoïde (sans noyau de fer) de longueur${l}$et l'aire de la section${A}$. Le moment magnétique du solénoïde est donné par : -$${M}_{solenoid}=({n}{l}){I}{A}$$Où, n = nombre de tours par unité de longueur de solénoïde et${I}$= courant circulant dans le solénoïde Maintenant, le champ magnétique net est : -$${B}={\mu_0}{n}{I}$$

Maintenant, si un noyau de fer est introduit, le fer étant ferromagnétique, tous les domaines seront disposés dans une direction particulière en raison du champ externe magnétisant du solénoïde. Ainsi, le noyau de fer développera son propre moment magnétique.$$M_{iron}= {\chi}{H}{(A×l)}$$

Où,$\chi$est la susceptibilité magnétique et${H}$est l'intensité magnétique. Je ne vais pas en profondeur dans H et$\chi$(qui dépend du matériau et est bien supérieur à 1 pour les matériaux ferromagnétiques)$$M_{total}= M_{iron} + M_{solenoid}$$

Et le champ magnétique net sera : -$${B}={\mu}{n}{I}$$

Où${\mu}$est la perméabilité magnétique du fer

Où,$${k}{\mu_0}={\mu}$$

Or comme le moment magnétique est le produit du courant, de la surface et du nombre de tours, il porte une unité A.m²

Answer 2

Le moment dipolaire magnétique d'une boucle de courant est le courant circulant autour de la boucle multiplié par la surface de la boucle. Cela explique pourquoi les unités d'un moment dipolaire magnétique sont$\text{A}\cdot\text{m}^2$.