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磁矩的物理意義是什麼?

我已經知道了磁矩的物理表達式以及其中各個物理量的含義,但是磁矩到底是什麼意思呢,希望您能為我解釋的簡單易懂一些,謝謝!


物理意義直接翻到最下面。

另外,我假設看這個答案的人接受過高中教育。

偶爾看到磁矩,想回憶一下磁矩是啥玩意,發現已經忘了。

然後搜了一下知乎,發現知乎大佬好像並沒有興趣回答這麼low的問題。

容我強答備忘

先上一個簡單的圖

磁感應強度為 B ,矩形線圈長寬分別為 x, y 。電流逆時針大小為 I

高中的左手定則早就忘了,剛剛特意又搜了一下(如果用錯了別在意,不影響大局)。

線圈的上下兩條線此時不受力,

左右兩條線此時受力大小是相等的。

至於方向, F_1 是從你的屏幕指向你的眼睛, F_2 則相反。

F_1=-F_2=BIy

初中知識可以知道此時 F_1 的力矩為 BIy	imesfrac{x}{2}

F_2 的力矩與之大小相等。由於這兩個力會使線圈往同一個方向旋轉,所以力矩的方向相同。

所以總的力矩為 BIy	imesfrac{x}{2}	imes2=BIy	imes x=BIS

其中 S 為線圈的面積,我們定義 IS 為磁矩(注意方向)。

可是稍等,如果這個線圈真的這麼旋轉然後在你眼中變成一條線的時候,力矩就是0了。

所以前面那個力矩的式子是要修正的。正確的結果是寫成叉乘的形式,或者說加個三角函數。

好的,此時我們發現磁矩的大小與電流和面積有關,可是稍等,這只是一個矩形的特例,如果不是矩形呢?如果是個圓呢?結果會怎麼樣呢?

歪個題先來個腦經急轉彎。

好吧,其實我只是懶得再畫一個圖了,假設之前那個矩形變成了這樣的一個圓,然後磁場線變成了磁場刀,把這個圓千刀萬剮了,然後我們挨個挨個小面積來看,最後加起來,其實之前那個磁矩的公式還是成立的。

至於其他稀奇古怪的形狀依然是成立的。

最後磁矩的物理意義:

假設答主體重是 70kg ,如果答主身高 180cm ,恩那在換張臉的話想必現在已經有女朋友了。但是如果答主身高是 140cm ,那想必是抬頭不見低頭見。好的,現在有人踹了答主一腳,問需要多大的力才能讓答主以每小時八十邁的速度撞樹上呢?

如果你回答「恩,因為答主的身高是××,寬度是××,厚度是××,密度是××,經過一圈計算之後××××」可能你已經被踹飛了。其實答主身高,寬度,厚度,長的帥,這些都不影響大局。只有體重才是我們關心的(此處不要糾結質量與體重的關係)。

好的。同理,磁矩的物理意義是,我想知道線圈在磁場中的力矩,角動量,等等。而線圈是長是短,是寬是窄,是圓是方這些都不會影響這些物理量。只有線圈電流與面積的乘積才是我們關心的。基於此,我們定義了磁矩。


同求!!書上只說了是描述載流線圈的性質,但具體和什麼有關仍然沒懂


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