Մագնիսական մոմենտը տարրական մասնիկների հիմնական հատկությունն է։ Քանակ. Ընթացիկ մագնիսական պահի մագնիսական պահը si

Երբ դրվում է արտաքին դաշտում, նյութը կարող է արձագանքել այս դաշտին և ինքնին աղբյուր դառնալ մագնիսական դաշտ(մագնիսացնել): Նման նյութերը կոչվում են մագնիսներ(համեմատեք դիէլեկտրիկների վարքագծի հետ էլեկտրական դաշտում): Ելնելով իրենց մագնիսական հատկություններից՝ մագնիսները բաժանվում են երեք հիմնական խմբի՝ դիամագնիսական, պարամագնիսական և ֆերոմագնիսական։

Տարբեր նյութեր մագնիսացվում են տարբեր ձևերով։ Որոշվում են նյութի մագնիսական հատկությունները մագնիսական հատկություններէլեկտրոններ և ատոմներ. Նյութերի մեծ մասը թույլ մագնիսացված է. դրանք դիամագնիսական և պարամագնիսական նյութեր են: Որոշ նյութեր նորմալ պայմաններում (չափավոր ջերմաստիճաններում) ունակ են շատ ուժեղ մագնիսացվելու. դրանք ֆերոմագնիսներ են:

Շատ ատոմների համար առաջացող մագնիսական պահը զրո է: Այդպիսի ատոմներից կազմված նյութերն են դիամագետիկա.Դրանք, օրինակ, ներառում են ազոտ, ջուր, պղինձ, արծաթ, կերակրի աղ NaCl, սիլիցիումի երկօքսիդ Si0 2: Այն նյութերը, որոնցում առաջացող ատոմի մագնիսական մոմենտը տարբերվում է զրոյից, դասակարգվում են որպես պարամագնիսականՊարամագնիսական նյութերի օրինակներն են՝ թթվածինը, ալյումինը, պլատինը։

Հետագայում մագնիսական հատկությունների մասին խոսելիս հիմնականում նկատի կունենանք դիամագնիսական և պարամագնիսական նյութերը, երբեմն էլ հատուկ կքննարկենք ֆերոմագնիսական նյութերի փոքր խմբի հատկությունները։

Նախ դիտարկենք նյութի էլեկտրոնների պահվածքը մագնիսական դաշտում: Պարզության համար մենք ենթադրում ենք, որ ատոմում էլեկտրոնը պտտվում է միջուկի շուրջ արագությամբ v r շառավղով ուղեծրի երկայնքով Նման շարժումը, որը բնութագրվում է ուղեծրի անկյունային իմպուլսով, ըստ էության շրջանաձև հոսանք է, որը բնութագրվում է, համապատասխանաբար, ուղեծրային մագնիսական մոմենտով:

ծավալը r գունդ. Շրջանակի շուրջ հեղափոխության ժամանակաշրջանի հիման վրա Տ= - մենք դա ունենք

էլեկտրոնը հատում է իր ուղեծրի կամայական կետը ժամանակի միավորի համար.

մեկ անգամ. Հետևաբար միավոր ժամանակում կետով անցնող լիցքին հավասար շրջանաձև հոսանքը տրվում է արտահայտությամբ

Համապատասխանաբար, էլեկտրոնի ուղեծրի մագնիսական պահըըստ բանաձևի (22.3) հավասար է

Բացի ուղեծրի անկյունային իմպուլսից, էլեկտրոնն ունի նաև իր անկյունային իմպուլսը, որը կոչվում է պտտել. Spin-ը նկարագրված է օրենքներով քվանտային ֆիզիկաև էլեկտրոնի անբաժանելի հատկությունն է՝ նման զանգվածի և լիցքի (ավելի մանրամասն տե՛ս քվանտային ֆիզիկայի բաժնում)։ Ներքին անկյունային իմպուլսը համապատասխանում է էլեկտրոնի ներքին (սպին) մագնիսական մոմենտին r sp.

Ատոմների միջուկները նույնպես ունեն մագնիսական մոմենտ, սակայն այդ մոմենտները հազարավոր անգամ ավելի փոքր են, քան էլեկտրոնների պահերը, և դրանք սովորաբար կարելի է անտեսել։ Արդյունքում՝ մագնիսի ընդհանուր մագնիսական պահը Ռ տհավասար է մագնիսի էլեկտրոնների ուղեծրային և սպինային մագնիսական մոմենտների վեկտորային գումարին.

Արտաքին մագնիսական դաշտը գործում է մագնիսական մոմենտներ (և միկրոհոսանքներ) ունեցող նյութի մասնիկների կողմնորոշման վրա, որի արդյունքում նյութը մագնիսանում է։ Այս գործընթացի առանձնահատկությունն այն է մագնիսացման վեկտոր Ջ, հավասար է մագնիսի մասնիկների ընդհանուր մագնիսական պահի հարաբերակցությանը մագնիսի ծավալին Ա.Վ:

Մագնիսացումը չափվում է A/m-ով:

Եթե ​​մագնիսը դրված է արտաքին մագնիսական դաշտում B 0, ապա արդյունքում

մագնիսացում, կառաջանա B միկրոհոսանքների ներքին դաշտ, այնպես որ ստացված դաշտը հավասար կլինի

Դիտարկենք մագնիսը՝ հիմքի մակերեսով գլանաձև տեսքով Սև բարձրությունը /, դրված է միատեսակ արտաքին մագնիսական դաշտում՝ ինդուկցիայի հետ 0-ին:Նման դաշտ կարող է ստեղծվել, օրինակ, օգտագործելով solenoid: Արտաքին դաշտում միկրոհոսանքների կողմնորոշումը դառնում է կարգավորված: Այս դեպքում դիամագնիսական միկրոհոսանքների դաշտն ուղղված է արտաքին զրոյին հակառակ, իսկ պարամագնիսական միկրոհոսանքների դաշտը համընկնում է արտաքինի ուղղությամբ։

Մխոցի ցանկացած հատվածում միկրոհոսանքների դասավորությունը հանգեցնում է հետևյալ ազդեցությանը (նկ. 23.1). Մագնիսի ներսում պատվիրված միկրոհոսանքները փոխհատուցվում են հարևան միկրոհոսանքներով, իսկ չփոխհատուցված մակերևութային միկրոհոսանքները հոսում են կողային մակերեսով:

Այս չփոխհատուցվող միկրոհոսանքների ուղղությունը զուգահեռ է (կամ հակազուգահեռ) էլեկտրամագնիսական սարքում հոսող հոսանքի հետ՝ ստեղծելով արտաքին զրո։ Ընդհանուր առմամբ նրանք Բրինձ. 23.1տալ ընդհանուր ներքին հոսանքը Սա մակերեսային հոսանքստեղծում է միկրոհոսանքների ներքին դաշտ ԲվԱվելին, հոսանքի և դաշտի միջև կապը կարելի է նկարագրել բանաձևով (22.21) էլեկտրամագնիսական զրոյի համար.

Այստեղ վերցված է մագնիսական թափանցելիությունը մեկին հավասար, քանի որ միջավայրի դերը հաշվի է առնվում մակերևութային հոսանքի ներմուծմամբ. Էլեկտրամագնիսական պտույտների ոլորման խտությունը համապատասխանում է մեկին էլեկտրամագնիսայի ամբողջ երկարության համար /. n = 1 //. Այս դեպքում մակերևութային հոսանքի մագնիսական պահը որոշվում է ամբողջ մագնիսի մագնիսացմամբ.

Վերջին երկու բանաձեւերից, հաշվի առնելով մագնիսացման սահմանումը (23.4), հետեւում է

կամ վեկտորի տեսքով

Այնուհետև (23.5) բանաձևից ունենք

Արտաքին դաշտի ուժգնությունից մագնիսացման կախվածության ուսումնասիրության փորձը ցույց է տալիս, որ դաշտը սովորաբար կարելի է թույլ համարել, և Թեյլորի շարքի ընդլայնման ժամանակ բավական է սահմանափակվել գծային տերմինով.

որտեղ անչափ համաչափության գործակիցը x է մագնիսական զգայունություննյութեր. Սա հաշվի առնելով՝ ունենք

Համեմատելով մագնիսական ինդուկցիայի վերջին բանաձևը հայտնի բանաձևի (22.1) հետ՝ մենք ստանում ենք կապը մագնիսական թափանցելիության և մագնիսական զգայունության միջև.

Նկատի ունեցեք, որ դիամագնիսական և պարամագնիսական նյութերի մագնիսական զգայունության արժեքները փոքր են և սովորաբար կազմում են 10 "-10 4 (դիամագնիսական նյութերի համար) և 10 -8 - 10 3 (պարամագնիսական նյութերի համար): Ավելին, դիամագնիսական նյութերի համար: X x > 0 և p > 1:

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ՊԱՀ- ֆիզիկական մագնիսականը բնութագրող արժեք լիցքավորման համակարգի հատկությունները մասնիկներ (կամ առանձին մասնիկներ) և որոշիչ՝ այլ բազմաբևեռ մոմենտների հետ միասին (էլեկտրական դիպոլային մոմենտ, քառաբևեռ մոմենտ և այլն, տես. Մուլտիպոլի) համակարգի փոխազդեցությունը արտաքինի հետ էլ-մագն. դաշտեր և նմանատիպ այլ համակարգեր։

Ըստ դասականի գաղափարների էլեկտրադինամիկա, մագնիս դաշտը ստեղծվում է շարժվող էլեկտրական ալիքների միջոցով։ մեղադրանքները. Չնայած ժամանակակից տեսությունը չի մերժում (և նույնիսկ կանխատեսում է) մագնիսական դաշտերով մասնիկների գոյությունը։ գանձում (մագնիսական մոնոպոլներ)

, նման մասնիկներ դեռ փորձնականորեն չեն դիտարկվել և բացակայում են սովորական նյութից։ Հետեւաբար, մագնիսականի տարրական բնութագիրը Պարզվում է, որ հատկությունները հենց մագնիսական զանգվածն են. Համակարգը, որն ունի մագնիսական զանգված (առանցքային վեկտոր), ստեղծում է մագնիսական դաշտ համակարգից մեծ հեռավորությունների վրա: դաշտ (- դիտակետի շառավիղի վեկտորը): Էլեկտրականը նման տեսք ունի. դիպոլի դաշտ, որը բաղկացած է երկու սերտորեն բաժանված էլեկտրականից հակառակ նշանի մեղադրանքներ.Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն էլեկտրական դիպոլային պահ. M. m-ը ստեղծվում է ոչ թե կետային «մագնիսական լիցքերի» համակարգով, այլ էլեկտրականությամբ: համակարգի ներսում հոսող հոսանքներ.

Եթե ​​փակ էլեկտրական խտության հոսանքը հոսում է սահմանափակ ծավալով Վ, ապա նրա կողմից ստեղծված Մ.մ

Փակ շրջանաձեւ հոսանքի ամենապարզ դեպքում

Ի (ենթադրվում է, որ արագությունները), ապա բաժնի ներդրումները։ մասնիկները M.m-ում և շարժումների քանակի պահին ստացվում են համաչափ.

Համաչափության գործոն ե/2ցկանչեց գիրոմագնիսական հարաբերակցությունը; այս արժեքը բնութագրում է մագնիսների միջև ունիվերսալ կապը: և մեխանիկական լիցքավորիչի հատկությունները մասնիկներ դասական էլեկտրադինամիկա. Այնուամենայնիվ, տարրական լիցքակիրների շարժումը նյութում (էլեկտրոններ) ենթարկվում է օրենքներինքվանտային մեխանիկա , ճշգրտումներ կատարելով դասականին։ նկար. Բացի ուղեծրային մեխանիկական շարժման պահըԼ պտտելէլեկտրոնն ունի ներքին մեխանիկական

պահ - . Էլեկտրոնի ընդհանուր մագնիսականությունը հավասար է ուղեծրի մագնիսականության (2) և սպինի մագնիսականության գումարին։Ինչպես երևում է այս զ-ից (հետևելով հարաբերականից

Դիրակի հավասարումներ էլեկտրոնի համար), գիրոմագն.պտույտի հարաբերակցությունը պարզվում է, որ ուղիղ երկու անգամ ավելի մեծ է, քան ուղեծրի իմպուլսը: Մագնիսի քվանտային հայեցակարգի առանձնահատկությունը. և մեխանիկական կետը նաև այն է, որ վեկտորները չեն կարող ունենալ որոշակի ուղղություն տարածության մեջ՝ պայմանավորված կոորդինատային առանցքների վրա այս վեկտորների պրոյեկցիոն օպերատորների ոչ փոխադարձաբար։ Spin M. լիցքավորում. f-loy (3) կողմից սահմանված մասնիկներ, որոնք կոչվում են. նորմալ, էլեկտրոնի համար այն հավասար է մագնետոնԲորա. Փորձը ցույց է տալիս, սակայն, որ էլեկտրոնի մոլեկուլային զանգվածը տարբերվում է (3)-ից (- հաստատունի կարգի մեծությամբնուրբ կառուցվածք ) Նմանատիպ հավելում կոչվում էանոմալ մագնիսական պահ

, առաջանում է էլեկտրոնի փոխազդեցության շնորհիվ ֆոտոնների հետ, նկարագրված է քվանտային էլեկտրադինամիկայի շրջանակներում։ Այլ տարրական մասնիկներ նույնպես ունեն անոմալ մագնիսականություն. Նրանք հատկապես մեծ են հադրոնների համար, որոնք, ըստ ժամանակակից գաղափարներ, ունեն ներքին կառուցվածքը։ Այսպիսով, պրոտոնի անոմալ մոլեկուլային զանգվածը 2,79 անգամ մեծ է միջուկային մագնետոնի «նորմալ» մագնիսական զանգվածից, Մ.

- պրոտոնի զանգվածը), իսկ նեյտրոնի M. M.-ը հավասար է -1,91-ի, այսինքն՝ էապես տարբերվում է զրոյից, թեև նեյտրոնը էլեկտրականություն չունի։ գանձել. Հադրոնների նման մեծ անոմալ Մ. Մ.-ն պայմանավորված է ներքին. դրանցում ներառված մեղադրանքների շարժը. քվարկներ.Լատ.՝ Landau L. D., Lifshits E. M., Field Theory, 7th ed., M., 1988; Huang K., Quarks, leptons and gauge fields, trans. անգլերենից, Մ., 1985։

Դ.Վ.Գիլցով— 1 շրջանաձև շրջադարձ հոսանքով

Հոսանքով շրջանաձև պարույրը կարող է ներկայացվել որպես կարճ մագնիս: Ընդ որում, այս մագնիսը ուղղահայաց կուղղվի կծիկի հարթությանը։ Նման մագնիսի բևեռների գտնվելու վայրը որոշվում է գիմլետի կանոնի միջոցով: Ըստ որի հյուսիսային պլյուսը կտեղակայվի կծիկի հարթության հետևում, եթե դրա մեջ հոսանքը շարժվի ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։

Դ.Վ.Գիլցով— 2 Երևակայական շերտի մագնիս կծիկի առանցքի վրա

Այս մագնիսը, այսինքն՝ մեր շրջանաձև կծիկը հոսանքով, ինչպես ցանկացած այլ մագնիս, կազդի արտաքին մագնիսական դաշտի վրա։ Եթե ​​այս դաշտը միատեսակ է, ապա կառաջանա ոլորող մոմենտ, որը հակված կլինի պտտել կծիկը: Դաշտը կպտտի կծիկը այնպես, որ դրա առանցքը գտնվի դաշտի երկայնքով: Այս դեպքում կծիկի դաշտային գծերը, ինչպես փոքր մագնիսը, պետք է համընկնեն արտաքին դաշտի ուղղությամբ:

Եթե ​​արտաքին դաշտը միատեսակ չէ, ապա ոլորող մոմենտին կավելացվի թարգմանական շարժում: Այս շարժումը տեղի կունենա այն պատճառով, որ դաշտի ավելի բարձր ինդուկցիա ունեցող հատվածները մեր մագնիսը կծիկի տեսքով ավելի շատ կգրավեն, քան ավելի ցածր ինդուկցիա ունեցող հատվածները: Եվ կծիկը կսկսի ավելի մեծ ինդուկցիայով շարժվել դեպի դաշտ։

Հոսանքով շրջանաձև կծիկի մագնիսական պահի մեծությունը կարող է որոշվել բանաձևով.

Բանաձև - 1 Շրջադարձի մագնիսական պահ

Որտեղ, ես շրջադարձով հոսող հոսանքն է

Շրջադարձի S տարածքը հոսանքով

n նորմալ է այն հարթությանը, որում գտնվում է կծիկը

Այսպիսով, բանաձևից պարզ է դառնում, որ շրջադարձի մագնիսական պահն է վեկտորային քանակ. Այսինքն՝ բացի ուժի մեծությունից, այսինքն՝ նրա մոդուլից, ունի նաև ուղղություն։ Այս գույքըստացել է մագնիսական մոմենտ այն պատճառով, որ այն ներառում է շրջադարձի հարթության նորմալ վեկտորը:

Նյութը համախմբելու համար կարող եք պարզ փորձարկում կատարել. Դա անելու համար մեզ անհրաժեշտ է պղնձե մետաղալարերի շրջանաձև կծիկ, որը միացված է մարտկոցին: Այս դեպքում մատակարարման լարերը պետք է լինեն բավականաչափ բարակ և գերադասելիորեն ոլորված միասին: Սա կնվազեցնի դրանց ազդեցությունը փորձի վրա:

Դ.Վ.Գիլցով—

Հիմա եկեք կծիկը կախենք մատակարարման լարերի վրա միատարր մագնիսական դաշտում, որը ստեղծվել է, ասենք, մշտական ​​մագնիսներով։ Կծիկը դեռ հոսանքազրկված է, և դրա հարթությունը զուգահեռ է դաշտային գծերին: Այս դեպքում նրա առանցքը և երևակայական մագնիսի բևեռները ուղղահայաց կլինեն արտաքին դաշտի գծերին։

Դ.Վ.Գիլցով—

Երբ հոսանքը կիրառվի կծիկի վրա, նրա հարթությունը կշրջվի մշտական ​​մագնիսական ուժային գծերին ուղղահայաց, և առանցքը կդառնա դրանց զուգահեռ: Ավելին, կծիկի պտտման ուղղությունը որոշվելու է գիմլետի կանոնով։ Իսկ խստորեն ասած՝ ուղղությունը, որով հոսանքը հոսում է շրջադարձի երկայնքով։

Ցանկացած նյութեր. Մագնիսության ձևավորման աղբյուրը, ինչպես ասվում է դասականի կողմից էլեկտրամագնիսական տեսություն, միկրոհոսանքներ են, որոնք առաջանում են ուղեծրում էլեկտրոնի շարժման պատճառով։ Մագնիսական պահը առանց բացառության բոլոր միջուկների, ատոմային էլեկտրոնային թաղանթների և մոլեկուլների անփոխարինելի հատկությունն է։

Մագնիսականությունը, որը բնորոշ է բոլոր տարրական մասնիկներին, համապատասխանաբար պայմանավորված է դրանցում մեխանիկական պահի առկայությամբ, որը կոչվում է սպին (քվանտային բնույթի իրենց մեխանիկական իմպուլսը): Ատոմային միջուկի մագնիսական հատկությունները կազմված են միջուկի բաղկացուցիչ մասերի՝ պրոտոնների և նեյտրոնների սպինային իմպուլսներից։ Էլեկտրոնային պատյաններ(ներատոմային ուղեծրերը) ունեն նաև մագնիսական մոմենտ, որը նրա վրա տեղակայված էլեկտրոնների մագնիսական մոմենտների գումարն է։

Այլ կերպ ասած, տարրական մասնիկների մագնիսական մոմենտները պայմանավորված են ներատոմային քվանտային մեխանիկական էֆեկտով, որը հայտնի է որպես պտտվող իմպուլս։ Այս ազդեցությունը նման է սեփական կենտրոնական առանցքի շուրջ պտտման անկյունային իմպուլսին։ Պտույտի թափը չափվում է Պլանկի հաստատունը- քվանտային տեսության հիմնական հաստատունը:

Բոլոր նեյտրոնները, էլեկտրոնները և պրոտոնները, որոնցից, փաստորեն, բաղկացած է ատոմը, ըստ Պլանկի, ունեն ½-ի հավասար սպին: Ատոմի կառուցվածքում միջուկի շուրջ պտտվող էլեկտրոնները, բացի պտույտի իմպուլսից, ունեն նաև ուղեծրային անկյունային իմպուլս։ Միջուկը, թեև ստատիկ դիրք է զբաղեցնում, բայց ունի նաև անկյունային իմպուլս, որն առաջանում է միջուկային սպինի ազդեցությամբ։

Մագնիսական դաշտը, որն առաջացնում է ատոմային մագնիսական մոմենտը, տրվում է տարբեր ձևերայս անկյունային թափը: Ստեղծման գործում առավել նկատելի ներդրում ունի սպին էֆեկտը։ Համաձայն Պաուլիի սկզբունքի, ըստ որի երկու միանման էլեկտրոնները չեն կարող միաժամանակ լինել միևնույն քվանտային վիճակում, կապակցված էլեկտրոնները միաձուլվում են, և նրանց սպինային մոմենտը ստանում է տրամագծորեն հակառակ պրոեկցիաներ։ Այս դեպքում էլեկտրոնի մագնիսական մոմենտը կրճատվում է, ինչը նվազեցնում է ամբողջ կառուցվածքի մագնիսական հատկությունները։ Որոշ տարրերում ունենալով զույգ թիվէլեկտրոններ, այս պահը նվազում է մինչև զրոյի, և նյութերը դադարում են մագնիսական հատկություններ ունենալ: Այսպիսով, առանձին տարրական մասնիկների մագնիսական մոմենտը ուղղակիորեն ազդում է ողջ միջուկային-ատոմային համակարգի մագնիսական հատկությունների վրա։

Կենտ թվով էլեկտրոններով ֆերոմագնիսական տարրերը միշտ կունենան ոչ զրոյական մագնիսականություն՝ չզույգված էլեկտրոնի պատճառով: Նման տարրերում հարևան ուղեծրերը համընկնում են, և չզույգված էլեկտրոնների բոլոր սպինային պահերը տարածության մեջ ընդունում են նույն կողմնորոշումը, ինչը հանգեցնում է ամենացածր էներգիայի վիճակի հասնելուն: Այս գործընթացը կոչվում է փոխանակման փոխազդեցություն:

Ֆեռոմագնիսական ատոմների մագնիսական մոմենտների նման հավասարեցմամբ առաջանում է մագնիսական դաշտ։ Իսկ պարամագնիսական տարրերը, որոնք կազմված են ապակողմնորոշված ​​մագնիսական մոմենտներով ատոմներից, չունեն իրենց մագնիսական դաշտը։ Բայց եթե դուք ազդեք նրանց վրա արտաքին աղբյուրմագնիսականություն, ապա ատոմների մագնիսական պահերը կհավասարեցվեն, և այս տարրերը նույնպես ձեռք կբերեն մագնիսական հատկություններ:

Կիկոին Ա.Կ. Հոսանքի մագնիսական մոմենտը // Քվանտ. - 1986. - No 3. - P. 22-23.

«Կվանտ» ամսագրի խմբագրական խորհրդի և խմբագիրների հետ հատուկ պայմանավորվածությամբ.

Ֆիզիկայի իններորդ դասարանից («Ֆիզիկա 9», § 88) հայտնի է, որ երկարության ուղիղ հաղորդիչի համար. լհոսանքի հետ Վ, եթե այն տեղադրված է \(~\vec B\) ինդուկցիայով միատեսակ մագնիսական դաշտում, ապա \(~\vec F\) ուժը գործում է հավասար մեծությամբ.

\(~F = BIl \sin \ալֆա\) ,

Որտեղ α - հոսանքի ուղղության և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի միջև եղած անկյունը. Այս ուժը ուղղահայաց է և՛ դաշտին, և՛ հոսանքին (ըստ ձախակողմյան կանոնի):

Ուղիղ դիրիժորը միայն մի մասն է էլեկտրական միացում, քանի որ էլեկտրական հոսանքը միշտ փակ է։ Ինչպե՞ս է մագնիսական դաշտը գործում փակ հոսանքի վրա, ավելի ճիշտ՝ հոսանք ունեցող փակ շղթայի վրա:

Նկար 1-ը ցույց է տալիս, որպես օրինակ, ուրվագիծ՝ ուղղանկյուն շրջանակի տեսքով, կողքերով աԵվ բ, որի երկայնքով հոսանքը հոսում է սլաքներով նշված ուղղությամբ Վ.

Շրջանակը տեղադրվում է \(~\vec B\) ինդուկցիայով միատեսակ մագնիսական դաշտում, որպեսզի սկզբնական պահին \(~\vec B\) վեկտորը ընկնի շրջանակի հարթության մեջ և զուգահեռ լինի նրա երկու կողմերին։ Շրջանակի յուրաքանչյուր կողմը առանձին դիտարկելով՝ մենք գտնում ենք, որ կողմերը (երկար Ա) ուժերը գործում են հավասար մեծությամբ Ֆ = ԲԻԱև ուղղորդվում են հակառակ ուղղություններով: Ուժերը չեն գործում մյուս երկու կողմերի վրա (նրանց համար մեղք α = 0): Ուժերից յուրաքանչյուրը Ֆշրջանակի վերին և ստորին կողմերի միջնակետերով անցնող առանցքի նկատմամբ ստեղծում է ուժի մոմենտ (ոլորող մոմենտ) հավասար \(~\frac(BIab)(2)\) (\(~\frac(b)) (2)\) - ուսի ուժ): Պահերի նշանները նույնն են (երկու ուժերն էլ պտտում են շրջանակը նույն ուղղությամբ), ուստի ընդհանուր ոլորող մոմենտը ) Նմանատիպ հավելում կոչվում էհավասար է BIab, կամ, քանի որ արտադրանքը աբմակերեսին հավասար Սշրջանակ,

\(~M = BIab = BIS\) .

Այս պահի ազդեցությամբ շրջանակը կսկսի պտտվել (եթե դիտենք վերևից, ապա ժամսլաքի ուղղությամբ) և կպտտվի այնքան ժամանակ, մինչև նրա հարթությունը դառնա \(~\vec B\) ինդուկցիոն վեկտորին ուղղահայաց (նկ. 2):

Այս դիրքում ուժերի գումարը և ուժերի մոմենտների գումարը հավասար են զրոյի, իսկ շրջանակը գտնվում է կայուն հավասարակշռության վիճակում։ (Իրականում շրջանակն անմիջապես կանգ չի առնի. որոշ ժամանակ այն տատանվելու է իր հավասարակշռության դիրքի շուրջ):

Հեշտ է ցույց տալ (ինքներդ դա անել), որ ցանկացած միջանկյալ դիրքում, երբ ուրվագծային հարթության նորմալը կամայական անկյուն է կազմում. β մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի դեպքում ոլորող մոմենտը հավասար է

\(~M = BIS \sin \բետա\) .

Այս արտահայտությունից պարզ է դառնում, որ դաշտային ինդուկցիայի տվյալ արժեքի և հոսանքի հետ շղթայի որոշակի դիրքի համար ոլորող մոմենտը կախված է միայն շղթայի տարածքի արտադրյալից։ Սընթացիկ ուժի վրա Վդրա մեջ։ Չափը ISև կոչվում է հոսանք կրող շղթայի մագնիսական մոմենտ։ Ավելի ճիշտ՝ ISմագնիսական մոմենտի վեկտորի մեծությունն է։ Եվ այս վեկտորն ուղղված է շղթայի հարթությանը ուղղահայաց և այնպես, որ եթե դուք մտովի պտտեք գիմլետը շղթայի մեջ հոսանքի ուղղությամբ, ապա շղթայի թարգմանական շարժման ուղղությունը ցույց կտա ուղղությունը: մագնիսական պահ. Օրինակ, 1-ին և 2-րդ նկարներում ներկայացված շղթայի մագնիսական մոմենտը մեզնից հեռու է ուղղված էջի հարթությունից այն կողմ: Մագնիսական մոմենտը չափվում է A մ 2-ով:

Այժմ կարելի է ասել, որ միատեսակ մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող շղթան տեղադրված է այնպես, որ դրա մագնիսական մոմենտը «նայի» այն դաշտի ուղղությամբ, որն առաջացրել է դրա պտույտը։

Հայտնի է, որ ոչ միայն հոսանք կրող սխեմաներն ունեն սեփական մագնիսական դաշտ ստեղծելու և արտաքին դաշտում պտտվելու հատկություն։ Նույն հատկությունները նկատվում են մագնիսացված ձողի մեջ, օրինակ՝ կողմնացույցի ասեղում։

Դեռևս 1820 թվականին ֆրանսիացի նշանավոր ֆիզիկոս Ամպերն արտահայտեց այն միտքը, որ մագնիսի և հոսանքի հետ շղթայի վարքագծի նմանությունը բացատրվում է նրանով, որ մագնիսական մասնիկներում առկա են փակ հոսանքներ։ Այժմ հայտնի է, որ ատոմներն ու մոլեկուլները իրականում պարունակում են չնչին էլեկտրական հոսանքներկապված է միջուկների շուրջ իրենց ուղեծրերում էլեկտրոնների շարժման հետ: Դրա պատճառով շատ նյութերի ատոմներն ու մոլեկուլները, ինչպիսիք են պարամագնիսական նյութերը, ունեն մագնիսական պահեր։ Այս պահերի պտույտը արտաքին մագնիսական դաշտում հանգեցնում է պարամագնիսական նյութերի մագնիսացման։

Պարզվեց այլ բան. Ատոմը կազմող բոլոր մասնիկներն ունեն նաև մագնիսական պահեր, որոնք բոլորովին կապված չեն լիցքերի որևէ շարժման, այսինքն՝ հոսանքների հետ։ Նրանց համար մագնիսական մոմենտը նույն «բնածին» որակն է, ինչ լիցքը, զանգվածը և այլն։ Նույնիսկ այն մասնիկը, որը չունի էլեկտրական լիցք՝ նեյտրոն, ունի մագնիսական մոմենտ։ բաղադրիչատոմային միջուկներ. Հետևաբար, ատոմային միջուկներն ունեն նաև մագնիսական մոմենտ։

Այսպիսով, մագնիսական պահը ֆիզիկայի ամենակարևոր հասկացություններից մեկն է։