Магнітний момент витка

Магнітний момент витка зі струмом це фізична величина, як і будь-який інший магнітний момент, характеризує магнітні властивості даної системи. У нашому випадку систему представляє кругової виток зі струмом. Цей струм створює магнітне поле, яке взаємодіє із зовнішнім магнітним полем. Це може бути як поле землі, так і поле постійного або електромагніту.

Круговий виток зі струмом можна представити у вигляді короткого магніту. Причому цей магніт буде спрямований перпендикулярно площині витка. Розташування полюсів такого магніту визначається за допомогою правила свердлика. Згідно з яким північний плюс буде знаходитися за площиною витка, якщо струм в ньому буде рухатися за годинниковою стрілкою.

Малюнок-2 Уявний смуговий магніт на осі витка

На цей магніт, тобто на наш кругової виток зі струмом, як і на будь-який інший магніт, буде впливати зовнішнє магнітне поле. Якщо це поле буде однорідним, то виникне крутний момент, який буде прагнути розгорнути виток. Поле буде повертати виток так щоб його вісь розташувалася уздовж поля. При цьому силові лінії самого витка, як маленького магніта, повинні співпасти у напрямку із зовнішнім полем.

Якщо ж зовнішнє поле буде не однорідним, то до обертального моменту додасться і поступальний рух. Це рух виникне внаслідок того що ділянки поля з більшою індукцією будуть притягувати наш магніт у вигляді витка більше ніж ділянки з меншою індукцією. І виток почне рухатися в бік поля з більшою індукцією.

Величину магнітного моменту кругового витка зі струмом можна визначити за формулою.

Формула - 1 Магнітний момент витка

Де, I струм протікає по витку

S площа витка зі струмом

n нормаль до площини в якій знаходиться виток

Таким чином, з формули видно, що магнітний момент витка це векторна величина. Тобто крім величини сили, тобто її модуля він має ще й напрямком. Дана властивість магнітний момент отримав через те що в його склад входить вектор нормалі до площини витка.

Для закріплення матеріалу можна провести нескладний досвід. Для цього нам знадобиться кругової виток, з мідного дроту підключений до батареї живлення. При цьому підводять дроти повинні бути досить тонкими і бажано свити між собою. Це зменшить їх вплив на досвід.

Тепер підвісимо виток на підвідних проводах в однорідному магнітному полі, створеному скажімо постійними магнітами. Виток поки знеструмлено, і його площину розташовується паралельно силовим лініям поля. При цьому його вісь і полюса уявного магніту будуть перпендикулярні лініям зовнішнього поля.

При подачі струму на виток його площину повернеться перпендикулярно силовим лініям постійного магніту, а вісь стане їм паралельна. Причому напрямок повороту витка буде визначатися правилом свердлика. А строго кажучи, напрямком, в якому тече струм по витку.