磁偶极子的磁场分布

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

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惠伏空19722148707 ______ 目前地球的磁场两极与地球两极并不重合但也相当靠近...已经很长时间都是这样了.地球为什么会有南北两极..原因是原本根据万有引力的特性地球应是圆的(万有引力的推导公式是与半径的平方成反比)但由于形成的偏差却成了椭球体...

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惠伏空19722148707 ______ 说明地球内部正在冷却.因为目前比较公认的说法认为地磁是由于液态的铁镍外核随地球自转转动的速度滞后于固态铁镍内核的转动速度从而产生感应自激而形成的.随着地球内部热量的不断散失,地心将逐渐冷却,最终使得外核降温成为固态,导致感应自激停止,地磁消失. 例如太阳系中的水星在形成早期就有一个高热的铁镍核心,同时可能也拥有磁场.但由于水星体积比地球小得多,散热也快,因此很久以前它的内部就冷却了.所以现在的水星已经没有磁场.

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惠伏空19722148707 ______ 磁场500ut是正常标准,磁法勘探中称地球的基本磁场、大陆磁场等为正常磁场.正常磁场和磁异常是相对的.地球磁场有以下几部分:按一定规律分布的基本磁场即偶极子场;与大陆分布有联系的大陆磁场,与地质构造及矿产有关的局部磁场以及随时间而变异的磁场等.磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁场不是由原子或分子组成的,但磁场是客观存在的.磁场具有波粒的辐射特性.磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用接触就能发生作用.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,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的.

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惠伏空19722148707 ______ :地磁的北极在(地理南极)附近,地磁的南极在(地理北极)附近.2:小磁针的(北极N)受磁力方向跟该点的磁场方向一致,小磁针的(南极S)所受磁力方向跟该点(磁场)方向相反3:物理学规定:在磁场中某一点(小磁针的北极所指...

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惠伏空19722148707 ______ 因为地球磁场有南北之分,地磁南北与地理南北相反,指南针有南北磁急,磁体同极相吸,指南针南极指向地磁北极,也就是地理南极......

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惠伏空19722148707 ______ 1.磁场是电流、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.2.由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的.3.电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质.4.所以,运动的电荷产生磁场,所有的电荷都会产生电场.而,只要是运动的电荷周围,都会有磁场产生.

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惠伏空19722148707 ______[答案] 地球磁层是一个颇为复杂的问题,其中的物理机制有待于深入研究.磁层这一概念近来已从地球扩展到其他行星.甚至有人认为中子星和活动星系核也具有磁层特征. 地球磁场是怎样产生的?为什么又会南北 磁极翻转?对地球磁场起源的探索,早在公元...