عزم مغناطيسي

ملف:Magnetic ring dipole field lines.svg

خطوط المجال المغناطيسي حول مغناطيس ثنائي الأقطاب (أحمر) ، وهو صغير في وسط الشكل ويُرى من الجانب.

ملف:AimantDroit.png

قضيب مغناطيس وتـرى توزيع خطوط المجال المغناطيسي بين قطبيه ،(يمكن إجراء هذه التجربة بنشارة الحديد على ورقة.

في الفيزياء والفلك والكيمياء، والهندسة الكهربائية، (بالإنجليزية: magnetic moment) فإن مصطلح العزم المغناطيسي لنظام (مثل قضيب مغناطيسي أو ملف تيار كهربائي ، أو مغناطيسية الإلكترون أو النيوترون ، أو مغناطيسية جزئ كيميائي، أو مغناطيسية كوكب أو نجم) عادة ما يشير إلى عزم ثنائي القطب المغناطيسي ، وهي مقياس لشدة المغناطيسية للنظام. ويؤثر العزم المغناطيسي على المواد المجاورة إذا كانت هي الأخرى مغناطيسية أو قابلة للتمغنط ، وأشهر تلك المواد الحديد والكوبلت والنيكل.

إذا وضع جسم حديدي بجانب مغناطيس فإن يتأثر بالعزم المغناطيسي الخارج من المغناطيس ، ويقل التـاثير المغناطيسي كلما زادت المسافة عن المغناطيسي ، وتتناسب تناسبا عكسيا مع مربع المسافة من المصدر المغناطيسي.

يسمي ثنائي القطب Dipolar ، ولا يوجد قطب مغناطيسي منفرا فأما أن يكون ثنائي أ أو رباعي quadrupolar أو متعدد الاقطاب multipole.

كهرومغناطيسية

ملف:Solenoid.svg

كهرباء ·  مغناطيسية. كهروستاتيكا شحنة كهربائية · قانون كولوم · مجال كهربائي · تدفق كهربائي · قانون غاوس · كمون كهربائي · حث كهروسكوني · عزم ثنائي قطب · كثافة الإستقطاب مغناطيسية ساكنة قانون أمبير · تيار كهربائي · مجال مغناطيسي · مغنطة · تدفق مغناطيسي · قانون بيوت-سافارت · عزم مغناطيسي · قانون غاوس للمغناطيسية الكهرومغناطيسية التقليدية فضاء حر · قانون قوة لورينتز · قوة محركة كهربائية · حث كهرومغناطيسي · قانون فاراداي-لينز · قانون لنز · تيار الإزاحة · معادلات مكسويل · مجال كهرومغناطيسي · إشعاع كهرومغنطيسي · كمون لينارد-فيشرت · موتر ماكسويل · تيار دوامي دائرة كهربائية توصيل كهربائي · مقاومة كهربائية · سعة · استحثاث · معاوقة · التجاويف الرنّانة · مرشد الموجة Covariant formulation موتر كهرومغناطيسي · طاقة الإجهاد ك م · التيارات الأربعة · الكمونات الأربعة الكهرومغناطيسية العلماء أمبير · كولوم · فاراداي · جاوس · هيفسايد · هنري · هيرتس · لورنتس · ماكسويل · تسلا · فولتا · فيبر · أورستد

تعريف

يعرف العزم المغناطيسي عموما لتوزيع تيار كهربائي بالمعادلة :

$\overrightarrow{m}=\frac{1}{2}\int {\mathrm{d}}^{3}r[\overrightarrow{r}\times \overrightarrow{j}(\overrightarrow{r})]$

حيث j شدة التيار بالأمبير و r نصف قطر الحلقة الكهربية بالمتر.

وفي حالة مغناطيس في شكل حدوة الحصان يعرف العزم المغناطيسي في الفتحة بين القطبين بأنه حاصل ضرب الفيض المغناطيسي $\mathrm{\Phi }$ في المسافة $d$ بين القطبين.

$m=\mathrm{\Phi }d$

ويقاس العزم المغناطيسي في نظام وحدات SI-System ب أمبير·متر².

وإذا ضربنا تلك القيمة بالنفاذية المغناطيسية للفراغ حصلنا على وحدة العزم المغناطيسي بوحدة تسلا. متر³.

أمثلة

حلقة يمر فيها تيار

بالنسبة لحلقة نصف قطرها r يمر فيها تيار تنطبق المعادلة :

$\overrightarrow{j}{\mathrm{d}}^{3}r=I\mathrm{d}\overrightarrow{r}$.

ومنها يمكن حساب العزم المغناطيسي:

$\overrightarrow{m}=\frac{I}{2}\underset{C}{\int }(\overrightarrow{r}\times \mathrm{d}\overrightarrow{r})=I\cdot \overrightarrow{A}=IA\overrightarrow{e}$.

حيث :

$A$ مساحة الحلقة ،

$I$ شدة التيار.

=== الملف الكهربائي === (أنظر الشكل أعلى الصفحة) يزيد العزم المغناطيسي لملف بزيادة عدد الحلقات التي يمر فيا التيار الكهربي ، فإذا كان عدد اللفات

$n$,و شدة التيار $I$ و المساحة $A$ نحصل على :

$\overrightarrow{m}=nI\overrightarrow{A}.$

وبمعرفة العزم المغناطيسي لثنائي مغناطيسي (مغناطيس مثلا) يمكننا حساب تأثير مجال مغناطيسي خارجي عليه ويسمى ذلك التأثير عزم الدوران المغناطيسي $\overrightarrow{M}$ alsوهو حاصل الضرب :

$\overrightarrow{M}=\overrightarrow{m}\times \overrightarrow{B}.$

حيث $\overrightarrow{B}$ شدة المجال المغناطيسي.

بذلك يمكننا حساب عزم الدوران ل محرك كهربائي (أنظر تدفق مغناطيسي).

العزم المغناطيسي للجسيمات والنواة الذرية

تتميز الأجسام الأولية والأنوية الذرية بأن لها عزم مغزلي $\overrightarrow{s}$ سبين Spin ولذلك يتفاعل كل منها (مثل المغناطيس) في مجال مغناطيسي ، حيث يقترن به عزم مغناطيسي ويرمز له $\overrightarrow{\mu }$

ولكن العزم المغناطيسي لتلك الجسيمات لا يمكن حسابها بالميكانيكا الكلاسيكية وعادة تعين فيمها بالتجربة. فإذا افترضنا جسيم أولي ذو شحنة كهرية مقدارها $q$ فتوجد علاقة بين العزم المغزلي والعزم المغناطيسي، كالآتي:

$\overrightarrow{\mu }=\frac{q}{e}\cdot \frac{g{\mu }_{\mathrm{B}}}{\hslash }\overrightarrow{s}$.

ويسمي ${\mu }_B$ ماجنتون بور Bohrsche Magneton و , $g$ der معامل لاندي و $\frac{q}{e}$ شحنة الجسيم بوحدة الشحنة الأولية.

ولا نستخدم في المعادلة السابقة نظام وحدات SI ولكن وحدة جاوس وهي التي تستخدم في مجال الفيزياء الذرية و فيزياء الجسيمات الأولية (أنظر وحدة كهرومغناطيسية).

وبالنسبة إلى الأنوية الذرية فإن معامل العزم المغزلي يكتب عادة كنسبة تسمي نسبة مغناطيسية دورانية gyromagnetic ratio. وفي علم الفيزياء النووية فقد عُينت النسب المغناطيسية الدورانية لجميع النوكليدات و للإكترون وغيرهم بالطرق العملية ، ونجح الفيزيائيون في حساب بعضها نظريا بدقة كاملة .

$\gamma =\frac{g{\mu }_B}{\hslash }$.

اقرأ أيضا

• مغناطيس
• عزم مغزلي
• مغنطون نووي
• مغنطون بور

ملف:Science.jpg

هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.

bg:Магнитен момент ca:Moment magnètic de:Magnetisches Moment el:Μαγνητική ροπή Magnetic moment]] es:Momento magnético fa:گشتاور مغناطیسی fi:Magneettinen momentti fr:Moment magnétique gl:Momento magnético he:מומנט מגנטי hu:Mágneses momentum it:Momento magnetico ja:磁気モーメント ko:자기 모멘트 lt:Magnetinis momentas mr:चुंबकीय आघूर्ण nl:Magnetisch moment no:Magnetisk moment pl:Magnetyczny moment dipolowy pt:Momento magnético ro:Moment magnetic ru:Магнитный момент sk:Magnetický moment sl:Magnetni moment uk:Магнітний момент vi:Mômen lưỡng cực từ zh:磁矩