磁偶极子力矩
磁偶极矩与角动量有什么关系？电子磁矩的来源是什么？怎么证明外磁场中磁偶极子的力矩公式？10月21日12时，《张朝阳的物理课》第九十四期开播，搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间，利用环形电流介绍磁偶极子与磁矩的概念，随后将圆周运动点电荷等效成环形电流以求出磁矩，紧接着分析磁偶极矩与角动量的关系，然后介绍磁偶极子与外磁场的相互作用，简单解释了顺磁性与抗磁性的原理，并通过建立直角坐标系证明了磁矩受到的力矩等于磁矩叉乘上外磁场。
首先，张朝阳介绍了磁铁与环形电流在远处的磁场分布，指出磁场分布与电偶极子的电场具有高度相似性，引出磁偶极子的概念，并通过圆形环形电流给出了磁矩的定义。他还将圆周运动的点电荷等效成环形电流，求出等效电流与电荷的关系，并将磁矩用电荷与运动速度表示出来。接着，张朝阳计算了圆周运动的角动量，并发现其磁矩正比于角动量，得到旋磁比。对于轨道角动量产生的磁矩，旋磁比为1。而对于自旋磁矩，旋磁比约等于2。
最后，通过巧妙建立合适的直角坐标系，张朝阳将一个环形电流的电流微元位置、微元电荷速度以及外磁场用球坐标与直角单位向量表示出来。计算得到微元受到的洛伦兹力后，进一步计算该微元受到的力矩，将所有微元求和得到整个环形电流的力矩，发现力矩等于磁矩叉乘上外磁场。通过力矩公式，他还分析了磁介质材料的顺磁性与抗磁性的原理。
截至目前，《张朝阳的物理课》已直播九十余期，内容丰富、覆盖广泛，理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课，他先是从经典物理学开始，科普了牛顿运动定律等；而后从经典物理的“两朵乌云”说起，向近现代物理过渡，探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。
此后逐步进入量子力学领域，从基础的薛定谔方程等理论内容，到氢原子波函数，再到气体定容比热的温度阶梯，并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理，推导出飞船运行轨迹，估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度，随后讲解了陀螺的进动，还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言，并逐步过渡到了电磁学。
《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜：以演算物理为特色，注重从日常现象引入，通过一步一步详尽计算和硬核推导，理解自然界的基本规律。
据了解，《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播，网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”，观看直播及往期完整视频回放；关注“张朝阳的物理课”账号，查看课程中的“知识点”短视频；此外，还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上，阅览每期物理课程的详细文章。
除了《张朝阳的物理课》外，在直播方面，搜狐视频正持续打造知识直播平台，邀请各个科学领域的头部播主入驻，进行科普知识直播。复旦大学教授、科技部重点研发项目负责人赵斌，高中数学名师、《十年高考》数学科主编郑冬冬等带来“奇思妙想开学季”系列科学公开课；知名知识播主、地理教育专家雷亚鸣，浙江大学化学系博士后、蛟龙号首位大洋深潜女科学家唐立梅等带来“好奇一夏”系列直播，探索月球与大海；中国科学技术大学副教授李旭，中国科学院南京地质古生物研究所研究员冯伟民等开启趣味科普，与古生物进行跨越亿万年的生命对话。未来还将有更多知识播主入驻搜狐视频，一起互动玩转科学。
文/金仁甫
编辑/范辉
","force_purephv":"0","gnid":"924a9fed3a4a32c2c","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"395","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019fa23466bd68b3a8.jpg","width":"700"}]}],"original":0,"pat":"art_src_1,fts0,sts0","powerby":"hbase","pub_time":1666427418000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/13f0db96e5d775766c65f7dd250dd71c","redirect":0,"rptid":"2af905629ca9d515","s":"t","src":"北青网","tag":[{"clk":"ktechnology_1:张朝阳","k":"张朝阳","u":""},{"clk":"ktechnology_1:直播","k":"直播","u":""},{"clk":"ktechnology_1:电子","k":"电子","u":""}],"title":"电子磁矩的来源是什么？《张朝阳的物理课》计算外磁场中磁偶极子的力矩
郦福阳4997磁矩的物理意义是什么? -
钱质震13770324989 ______ LZ~ 磁矩是描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量.符号m=I*S(其中S为回路面积,磁矩方向根据电流绕行方向,由右手螺旋定则判定) 运用磁矩有以下好处: 1算载流线圈在磁场中所受力矩M=m*B(矢量外积)且无论回路什么形状均可以用此公式,但是磁场必须均匀. 2 与磁场能量有关 E=-m·B(点乘) 3 是描述磁偶极子的重要物理量(LZ可类比电偶极子),一个条形磁铁在很远处产生的磁场可以用极坐标的参量(r,θ)来表示,只需将电偶极子在很远处产生的两个分量的电场表达式中的电偶极矩p用磁矩m来代替.
郦福阳4997请问核磁矩的物理意义是什么?谢谢. -
钱质震13770324989 ______ 磁矩的物理意义就是表征在均匀磁场下受一个扭转力的属性. 核磁矩就是原子核具有的这样的属性.
郦福阳4997磁偶极子在磁场中的能量 -
钱质震13770324989 ______ 磁矩u=qr,r是正负磁荷之间的距离,方向由-q指向q,所以,u是矢量. 磁场强度B=-dU/dr(严格来说应用梯度符号),也是矢量. 能量E=-u.B,两矢量的标积.
郦福阳4997吸铁石为什么能吸铁? -
钱质震13770324989 ______ 铁磁物质中分子电流环最稳定的状态是受到环的两端方向相反的一个力偶而保持平衡,注意是两个拉力产生的力矩. 压力偶也能保持平衡,不过是弱平衡,外界很小的干扰就会打乱这个平衡,而跃迁到拉力矩产生的平衡.此时分子电流环的平面...
郦福阳4997电偶极子磁偶极子的物理概念 -
钱质震13770324989 ______ 电偶极子是一对隔一定距离,电量相等,正负相反的电荷 磁偶极子是一圈封闭循环的电流
郦福阳4997地磁场的偶极子模式 -
钱质震13770324989 ______ 地磁场的偶极子模式分为径向偶极子模式和非径向偶极子模式.1.径向偶极子模式 所谓地磁场径向偶极子模式是一个放在地球中心,且与地理轴斜交的中心偶极子和若干个处于地球不同位置且离开地心相同距离的径向偶极子联合所产生的磁场来...
郦福阳4997如何计算磁偶极子在磁场中的能量,设磁偶极子的磁荷分别为q、 - q,磁偶极子所在位置的磁势为U,若用到其它量请说明下 -
钱质震13770324989 ______[答案] 磁矩u=qr,r是正负磁荷之间的距离,方向由-q指向q,所以,u是矢量. 磁场强度B=-dU/dr(严格来说应用梯度符号),也是矢量. 能量E=-u.B,两矢量的标积.
郦福阳4997什么是电偶极子?
钱质震13770324989 ______ 电偶极子 electric dipole 两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统.电偶极子的特征用电偶极距P=lq描述,其中 l是两点电荷之间的距离,l和P的方向规定由-q指向+q.电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转,使其电偶极矩转向外电场方向.电...
郦福阳4997偶极子的类别 -
钱质震13770324989 ______ 永久磁铁的磁偶极矩来自于电子内禀的磁偶极矩.长条形的永久磁铁称为条形磁铁,其两端称为指北极和指南极,其磁偶极矩的方向是由指南极朝向指北极.这常规与地球的磁偶极矩恰巧相反:地球的磁偶极矩的方向是从地球的地磁北极指向地...
郦福阳4997磁场是如何产生的?磁体是如何产生磁场的?(具体些,形象些) -
钱质震13770324989 ______[答案] 磁场 magnetic field 电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质.由于磁体的磁性来源于电流,电... 磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力,磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此. 与电场相仿,磁场是在一...