диполь магнитный

ДИПОЛЬ МАГНИТНЫЙ (от греч. di-, в сложных словах-дважды, двойной и polos - полюс)-аналог диполя электрического, к-рый можно представлять себе как два точечных магн. заряда , расположенных на расстоянии l друг от друга. Характеризуется дипольным моментом, равным по величине и направленным от . В предельном случае принято говорить о точечном или элементарном Д. м. Понятие Д. м. возникло в кон. 18 -нач. 19 вв., когда для объяснения природы магнетизма предполагалось существование магн. материи. Впоследствии оно сохранило своё значение как удобная модель, позволяющая правильно вычислять поля соленоидальных электрич. токов. Если объёмная плотность тока чисто соленоидальна , её можно выразить через вектор намагниченности , представляющий собой плотность магнитного момента , так что магн. момент всей системы токов равен:

Здесь использована Гаусса система единиц, интегрирование производится по всему объёму V, занятому токами. В частности, ток I, текущий по тонкому замкнутому контуру, лежащему в плоскости n=const (n - нормаль к поверхности S, натянутой на контур), имеет, согласно (*), магн. момент . Предельный случай элементарного диполя соответствует значению , где -дельта-функция, - радиус-вектор точки расположения диполя. На ток во внеш. постоянном магн. поле с вектором индукции действуют сила и вращающий момент. Если магн. поле мало меняется на расстояниях порядка размеров токового распределения, сила равна . Вращающий момент N равен .

T. о., в макроскопич. электродинамике фигурируют Д. м. двух видов: "зарядовый" Д. м., образуемый фиктивными магн. зарядами, распределёнными (в случае точечного источника) с плотностью , и "токовый" Д. м., образуемый соленоидальными электрич. токами, распределёнными (тоже в случае точечного источника) с плотностью .

Поля, создаваемые равными Д. м. вне области источников в вакууме (или в любой иной среде, магн. проницаемость к-рой =1), одинаковы, однако в средах с совпадение достигается, если только принять, что , т. е. считать, что дипольный момент зарядового Д. м. зависит от проницаемости. В неоднородных и (или) анизотропных средах различие в структурах полей, вообще говоря, не устраняется.

Фактически все известные ныне Д. м. являются токовыми. Существование зарядовых Д. м., образованных магнитными монополями, остаётся проблематичным. Однако зарядовые Д. м. сохраняют определённое методич. значение, ибо их поля находятся в строгом соответствии с полями зарядовых электрич. диполей и получаются из них с помощью двойственности перестановочной принципа, т. е. замены , . Это позволяет во мн. случаях (но не всегда!) установить свойства и поведение реальных токовых Д. м. без дополнит. вычислений (излучение Д. м. с изменяющимся во времени , движение в заданных полях, взаимодействие неск. Д. м. и т. п.).

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц E. M., Теория поля, 6 изд., M., 1973; Джексон Дж., Классическая электродинамика, пер. с англ., M., 1965; Сивухин Д. В., Общий курс физики, 2 изд., т. 3, M., 1983. M. А. Миллер.

   <<      Предметный указатель      >>