Magnetic Dipole   자기 쌍극자, 자기 다이폴, 전류 루프

(2021-02-25)

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


1. 자기 쌍극자 => `미소 전류루프` 또는 `자석`

   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 물리량미소 전류루프에 의한 자기모멘트 : μ 또는 m
     - 미소 전류루프에 흐르는 루프 전류루프 면적 벡터와의 곱으로 표현되는 벡터량
        . 
[# μ = I A \quad #]
또는
[# \quad \mathbf{m} = I \mathbf{S} #]
- 단위 : [A·㎡], [J·T-1], [Wb·m] ㅇ 자기 모멘트 방향 - 전류의 방향으로 오른손 검지손가락을 감쌀 때 엄지손가락이 가리키는 방향 4. 외부 자기장에 의한 효과 ※ ☞ 외부 자기장 효과 참조 - 외부 자기장이, (자기 쌍극자 모멘트)에 회전력을 작용시킴 - 외부 자기장이, (물질 내 자기 쌍극자 모멘트)들을 정렬시킴 ☞ 자화 참조 - 외부 자기장이, (단순 루프,코일)에 전압(기전력)을 유도시킴 ☞ 유도 기전력 참조 - 외부 자기장이, (전류가 흐르는 직선 도체)에 회전력을 작용시킴 - 외부 자기장이, (전류가 흐르는 루프 도체)에 회전력을 작용시킴 5. 자성체 자기 현상의 근원자성체의 자기 모멘트 정렬 - 구성 원자들이 갖는 원자 자기 모멘트들의 벡터 합원자 자기 모멘트 정렬 - 전자원자 핵의 자기 모멘트에 기인 (특히, 전자궤도스핀 운동에 의존함) 6. 자기 쌍극자에 의한 원거리 자기장 (루프 반경 ≪ 원거리점)벡터 퍼텐셜 A자계 B



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