什么是磁偶极子(Magnetic Dipole)？

磁偶极子可以被认为是磁的基本观测单位。最直观的是，偶极子由两个相等但相反的带电点组成，这两个带电的单极子之间的相互作用在周围区域产生一个称为磁场的矢量场。常见的磁偶极子例子包括条形磁铁、电子和地球本身所有磁铁本质上都是偶极子。尽管通常最简单的方法是将条形磁铁等磁性材料视为具有两个单极电荷，这个模型在描述磁体内部的行为方面并不成功。此外，单极子从未被实际观察到，相反，单极子是假想的粒子。有趣的是，单极子的存在已经被理论物理所假设，并且单极子的存在和性质一直是一个活跃的开放问题科学。地球磁场就是偶极子场的一个例子第二个可以用来考虑磁偶极子的模型是电流环模型。汉斯·克里斯蒂安·奥斯特在1820年发现，闭合电路或电流闭环会产生磁场。他通过在罗盘附近放置一根带电导线，并注意到罗盘的指针在移动电流环产生的磁场会影响指南针内的磁针或磁偶极子。磁材料（如条形磁铁）的偶极子可以通过设想结构中充满小电流环来建模。使用这些电流环的模型确实可以预测磁性材料内部的行为非常成功。偶极子的强度是用磁偶极矩来衡量的。磁矩是一个矢量，意味着它有大小和方向。当考虑磁极时，例如条形磁铁中的磁极，磁矩（m）定义为磁极强度（p）乘以磁极之间的距离（L），可以用方程式m=pL表示。磁矩的方向是从磁铁的南极到北极对于由电流产生的磁偶极子，也可以定义磁矩。在这种情况下，磁矩等于电流（I）乘以电流回路内的面积，这个力矩的方向可以用右手定则来确定。使用这个规则，一个人把他的右手放在前面，让他的或她的手指弯曲或紧握在与水流方向相同的拳头里。如果右手拇指伸直，就会指向磁偶极矩的方向。磁偶极子可以在普通的罗盘上看到。