Magnetic Dipole, Magnetic Dipole Moment   자기 쌍극자, 자기 다이폴, 전류 루프, 자기 쌍극자 모멘트, 자기 다이폴 모멘트, 자기 모멘트

1. 자기 쌍극자 => `미소 전류루프` 또는 `자석`

   

  ㅇ 미소 전류루프 : 전류가 흐르는 작은 원형 루프(코일) 
     - 자계를 발생시키는 전자석(Electro Magnet)의 원형이라고도 할 수 있음
        . 例) 코일, 루프 안테나 등

  ㅇ 자석          : 정상 자계의 원천인 영구 자석(Permanent Magnet)
     - 자성을 지닌 물체 (자극을 갖는 쌍극자)
        . 例) 나침반의 자침 등

  ※ 자성은 `단 자극(Monopole)` 만으로는 존재하지 않고,
     - 영구자석을 반복 분할하여도 언제나 쌍(자기 쌍극자)으로 나타나며, 
     - 자기력선은 항상 연속이며, 
     - 한 지점에서 시작될 수도 끝날 수도 없음
        . 例) 지구는 하나의 거대 쌍 자극


2. 자기쌍극자 자기력선 분포 모양

   


3. `자기 쌍극자 모멘트` 또는 `자기 모멘트`

  ㅇ 외부세계와 상호작용할 수 있는 `자기쌍극자로 구성된 계`가 나타내는 물리량

  ㅇ 미소 전류루프에 의한 자기모멘트 : μ 또는 m
     - 미소 전류루프에 흐르는 루프 전류와 루프 면적 벡터와의 곱으로 표현되는 벡터량
        

     - 단위 : [A·㎡], [J·T-1], [Wb·m]

  ㅇ 자기 모멘트 방향
     - 전류의 방향으로 오른손 검지손가락을 감쌀 때 엄지손가락이 가리키는 방향
       


4. 외부 자기장 효과

  ㅇ 쌍극자 정렬 (회전력 발생)
     - 외부 자기장 하에서 자기 모멘트의 정렬        ☞  자화 참조
        . 항상 외부 자기장과 같은 방향으로 정렬하려는 토크(회전력)를 발생시킴
           .. 즉, 외부 자기장과 내부 자기장이 같은 방향이 되도록 토크가 발생됨


5. 외부 자기장에 의한 회전력 例

  ㅇ 외부 자기장이 이같은 계(자기 쌍극자 모멘트)에 회전력을 작용시킴
         (m : 자기쌍극자모멘트 [A·㎡])
     - 외부 자계 B가 자기 쌍극자에 회전력 작용

  ㅇ 외부 자기장이 이같은 계(전류가 흐르는 직선 도체)에 회전력을 작용시킴
       
     - 외부 자계 B가 미소 전류소 Idl에 회전력 작용

  ㅇ 외부 자기장이 이같은 계(전류가 흐르는 루프 도체)에 회전력을 작용시킴
     - 루프면과 외부 자계가 평행일 때, 토크는 최대값을 갖고,
     - 루프면과 외부 자계가 수직일 때, 토크는 0 이 됨
         


6. 자성체 자기 현상의 근원

  ㅇ 자성체의 자기 모멘트 정렬
     - 구성 원자들이 갖는 원자 자기 모멘트들의 벡터 합

  ㅇ 원자 자기 모멘트 정렬
     - 전자 및 원자 핵의 자기 모멘트에 기인 (특히, 전자의 궤도 및 스핀 운동에 의존함)


7. 자기 쌍극자에 의한 벡터 퍼텐셜 A 및 자계 B (루프 반경 ≪ 원거리점)