Што такое дыпольныя момант

Разгледзім, у дачыненні да электрадынамікі, што такое дыпольныя момант. Элементарныя носьбіты зараду, якія праходзяць па просталінейнаму участку сістэмы правадыроў, фармуюць прамой ток. Адпаведна, прысутнічае токавы зарад названага току (I * L, дзе I - значэнне току, L - даўжыня ўчастка). У сваю чаргу, закон Ампера разглядае два паралельна размешчаных токавых зарада пры L, якая імкнецца да бясконцасці. У замкнёным контуры дзве яго паловы валодаюць процілеглым па кірунку токам, фарміруючы токавы дыполь. Вакол кожнага такога дыполя ствараецца віхравое поле, для якога характэрны свой уласны дыпольныя зарад току, арыентаваны перпендыкулярна плоскасці, у якой размяшчаецца контур. Ён завецца дыпольныя момант. Але так як мы разглядае толькі токавую складнік, то для пераходу да электрамагнетызме гэты ж тэрмін называюць інакш. Іншая назва - магнітны дыпольныя момант (Pm, часам проста m).

Ён уяўляе сабой адну з ключавых характарыстык любога рэчыва. Лічыцца, што дыпольныя момант узнікае дзякуючы токам (як у мікрасвеце, так і ў макросистемах). Пад мікрасвету у дадзеным выпадку разумеецца атам: рухаюцца па кругавых арбітах зарады (электроны) могуць разглядацца як электрычны ток. Так як рэчыва складаецца з элементарных часціц, то кожная з іх таксама валодае сваім момантам. Звяртаем увагу, што пад элементарнымі часціцамі трэба разумець не толькі малекулы і атамы, але таксама пратоны, нейтроны, электроны і, магчыма, яшчэ больш дробныя складнікі. З пункту гледжання квантавай механікі, іх магнітны дыпольныя момант абумоўліваецца уласным механічным кручэннем - спінам. Аднак дадзенае меркаванне апошнім часам усё часцей ставіцца пад сумнеў у святле найноўшай палявой тэорыі часціц. Да прыкладу, агульнапрызнанае існаванне так званага анамальнага дыполя, значэнне якога адрозніваецца ад разлікаў ўраўненні ў квантавай тэорыі. А вось з палявой пункту гледжання, у якой магнітнае поле любой элементарнай часціцы генеруецца ня спінавай кручэннем носьбітаў зарада, а ўяўляе сабой адну з пастаянных складнікаў электрамагнітнага поля, анамальны дыполь лёгка вытлумачальны. Велічыню вызначаюць як пэўны набор квантавых лікаў з карэктуе складнікам спіна. Такім чынам, магнітны момант для нейтрона залежыць ад генерыруючага яго электрычнага току і энергіі зменлівага электрамагнітнага поля.

Пры разліку яго значэння для цэлага контуру выкарыстоўваюць метад інтэгральнага складання дыпольныя момантаў найпростых дыполяў току, якія ствараюць замкнёны кругавой контур.

Дыпольныя момант у электрадынаміцы вызначаюць па формуле:

Pm = S * I * n,

дзе I - значэнне які праходзіць току; S - плошча замкнёнага контуру (кругавой); n - вектар, накіраваны перпендыкулярна плоскасці, у якой размяшчаецца контур. Хоць вышэйназваная формула гэтага не паказвае, велічыня Pm таксама вектарная, накіраванасць якой можа быць вызначана вядомым у класічнай электратэхніцы правілам свярдзёлка (правага шрубы): калі кручэнне ўяўнага шрубы супаставіць з кірункам які праходзіць току, то рух цела шрубы супадзе з шуканым вектарам.

Электрычнае поле дыполя адрозніваецца ад поля кропкавага зарада, перш за ўсё, канфігурацыяй сілавых ліній. Бо з пункту гледжання фізікі падобны дыполь з'яўляецца ураўнаважанай сістэмай двух электрычных зарадаў, модулі якіх роўныя, а палярнасць процілеглая (+ і -), то адпаведныя лініі напружанасці пачынаюцца ў аднаго зарада, а заканчваюцца ў іншага. У выпадку ж толькі аднаго кропкавага носьбіта зарада лініі разыходзяцца ва ўсе бакі, падобна святла лямпы.