عزم مغناطيسي
المحتويات
تعريفًا بالموضوع، في الفيزياء والفلك والكيمياء، والهندسة الكهربائية، 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. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
وفي هذا السياق، إذا وضع جسم حديدي بجانب مغناطيس فإن الجسم يتأثر بالعزم المغناطيسي الخارج من المغناطيس، ويقل التـأثير المغناطيسي كلما زادت المسافة عن المغناطيس، وتتناسب تناسباً عكسياً مع مربع المسافة من المصدر المغناطيسي.
,و شدة التيار
- alsوهو حاصل الضرب :
- حيث شدة المجال المغناطيسي.
- بذلك يمكننا حساب عزم الدوران ل محرك كهربائي (أنظر تدفق مغناطيسي).
و المساحة نحصل على :
كذلك، وبمعرفة العزم المغناطيسي لثنائي مغناطيسي (مغناطيس مثلا) يمكننا حساب تأثير مجال مغناطيسي خارجي عليه ويسمى ذلك التأثير عزم الدوران المغناطيسي
النسبة الدورانية المغناطيسية للبروتون
إضافةً إلى ذلك، النسبة الدورانية المغناطيسية للبروتون (بالإنجليزية : Proton magnetogyric ratio ) أو النسبة المغناطيسية الدورانية للبروتون (بالإنجليزية : proton gyromagnetic ratio ) ، يرمز لها γp ، عبارة عن ثابت أساسي فيزيائي . وقد أوصت لجنة بيانات العلوم والتكنولوجيا (CODATA) في سنة 2006 بالقيمة :
- γp = 2.675 222 099(70)×108 rad s−1T−1
- اقرأ كذلك
- مغناطيس
- عدد كم مغزلي
- مغنطون نووي
- مغنطون بور
تعريف
من جانب آخر، وفي حالة مغناطيس في شكل حدوة الحصان يعرف العزم المغناطيسي في الفتحة بين القطبين بأنه حاصل ضرب الفيض المغناطيسي في المسافة بين القطبين.
أمبير·متر2.
من جهة ثانية، حيث j شدة التيار بالأمبير و r نصف قطر الحلقة الكهربية بالمتر.
ويقاس العزم المغناطيسي في نظام وحدات SI-System ب
أمثلة
يعرف العزم المغناطيسي عموما لتوزيع تيار كهربائي بالمعادلة :
إضافةً إلى ذلك، وإذا ضربنا تلك القيمة بالنفاذية المغناطيسية للفراغ حصلنا على وحدة العزم المغناطيسي بوحدة تسلا. متر3.
حلقة يمر فيها تيار
مساحة الحلقة،
- بالنسبة لحلقة نصف قطرها r يمر فيها تيار تنطبق المعادلة :
- .
- ومنها يمكن حساب العزم المغناطيسي:
- .
- حيث :
شدة التيار.
الملف الكهربائي
(أنظر الشكل أعلى الصفحة)
وفي هذا السياق، يزيد العزم المغناطيسي لملف بزيادة عدد الحلقات التي يمر فيا التيار الكهربي، فإذا كان عدد اللفات
يسمي ثنائي القطب
وفي هذا السياق، Dipolar ، ولا يوجد قطب مغناطيسي منفرداً فأما أن يكون ثنائي أو رباعي quadrupolar أو متعدد الأقطاب multipole.
, der معامل لاندي
من جانب آخر، 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 وللإكترون وغيرهم بالطرق العملية، ونجح الفيزيائيون في حساب بعضها نظريا بدقة كاملة .
.
و شحنة الجسيم بوحدة الشحنة الأولية.
كذلك، ولا نستعمل في المعادلة السابقة نظام وحدات SI لأنها وحدات كبيرة، ولكن وحدة جاوس وهي التي تستعمل في مجال الفيزياء الذرية و فيزياء الجسيمات الأولية (أنظر وحدة كهرومغناطيسية).
العزم المغناطيسي للجسيمات والنواة الذرية
.
ويسمي ماجنتون بور Bohrsche Magneton و
إضافةً إلى ذلك، تتميز الأجسام الأولية والأنوية الذرية بأن لها عزم مغزلي سبين Spin ولذلك يتفاعل كل منها (مثل المغناطيس) في مجال مغناطيسي، حيث يقترن به عزم مغناطيسي ويرمز له
من جهة ثانية، ولكن العزم المغناطيسي لتلك الجسيمات لا يمكن حسابها بالميكانيكا الكلاسيكية وعادة تعين قيمها بالتجربة. فإذا افترضنا جسيما أوليا ذو شحنة كهربية مقدارها فتوجد علاقة بين العزم المغزلي والعزم المغناطيسي للجسيم، كالآتي:
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟