|
|
|
Momentul magnetic
In natura exista corpuri, asa cum sunt -de exemplu- minereurile magnetita (cu formula chimica Fe3O4) si pirotina (FeS), care prezinta proprietatea ca exercita forte intre ele precum si asupra altor corpuri din fier, cobalt, nichel etc., aflate in apropierea lor. Despre corpurile care prezinta astfel de proprietati se spune ca sunt magnetizate sau ca sunt in stare de magnetizare.
Se mai constata ca asupra corpurilor magnetizate mici (ca, de exemplu, acul magnetic), aflate in apropierea unor circuite electrice (un "lant" inchis de conductoare) se exercita forte atunci -si numai atunci- cand conductoarele sunt in stare electrocinetica (efectul magnetic al electrocineticii).
In regiunea din jurul corpurilor magnetizate sau/si din jurul conductoarelor aflate in regim electrocinetic, unde se manifesta forte si momente asupra unor corpuri in stare de magnetizare, a unor corpuri feromagnetice[1] (v. subcap. 6.2) si a altor conductoare in stare electrocinetica, se
spune ca exista camp magnetic (v. cap.5) in acceptiunea aratata in paragraful 1.1.2, adica de aspect sau componenta a campului electromagnetic unitar (astfel, existenta unui camp electric variabil in timp determina si aparitia unui camp magnetic).
Din cele de mai sus rezulta doua tipuri de magnetizare a corpurilor: magnetizarea temporara (dobandita prin efectul campului magnetic si numai atata timp cat corpurile se gasesc in camp magnetic) si magnetizare permanenta (la corpurile a caror stare de magnetizare exista independent de prezenta lor in camp magnetic).
Momentul
magnetic - marime primitiva a starii de magnetizare globala
a corpurilor mici. Dupa cum se stie
(v. § 1.1.2), campul magnetic se exploreaza cu un corp de proba fie
sub forma unui ac de busola, fie sub forma unei bucle de curent (v.
fig.1.1a) care fiind in regim
electrocinetic (ce produce efect magnetic) este caracterizata de
asa-numitul moment al buclei, definit prin expresia (1.1) adica: 
, unde 
este aria
orientata a buclei din propriul plan, cu semnul asociat sensului de
referinta al curentului buclei (
) dupa regula sistemului drept. Daca bucla de
proba este introdusa intr-un camp magnetic, in vid, camp caracterizat
prin marimea primitiva numita inductia magnetica in
vid, notata cu 
(care va fi
prezentata in § 1.2.2, ce va urma), se va constata ca bucla este
supusa unui cuplu de forte 
(asa ca in figura
1.9) care au un moment 
dat de expresia:
(1.19) 
si eventual (atunci cand inductia
magnetica in vid nu este uniforma in zona buclei si deci cele
doua forte 
din figura 1.9 nu sunt egale) unei forte
rezultante 
data de:
(1.20) 
,
bucla de curent fiind considerata, teoretic, aproape punctiforma (imediat in jurul punctului P).
Se constata, experimental ca daca in locul
buclei de curent se introduce in campul magnetic din vid un mic corp magnetizat
el este supus, ca si bucla de curent, unui cuplu de forte si
-eventual- unei forte. Atunci se ajunge la concluzia ca si micul
corp magnetizat poate fi caracterizat prin momentul sau magnetic 
, care sa satisfaca expresii ca (1.19) si
(1.20), adica:
(1.19') 
si
(1.20')
grad)
,
in care este vectorul
inductiei magnetice in vid ce caracterizeaza campul magnetic in
punctul in care se gaseste micul corp magnetizat.
Prin acest proces inductiv, pornind de la experienta, se constata ca starea de magnetizare a corpurilor mici este complet descrisa de momentul magnetic al corpului, prin expresiile (1.19') si (1.20').
Deoarece exista doua tipuri de magnetizare
(temporara si permanenta), care pot exista simultan la
acelasi corp, atunci si momentul magnetic are doua componente: momentul magnetic temporar 
si momentul magnetic permanent 
astfel ca
exista egalitatea:
(1.21) 
Unitatea de masura SI a momentului magnetic. Plecand da la expresia de definire a momentului magnetic al buclei de curent (1.1), rezulta ca dimensiunile marimii primitive "moment magnetic", ce defineste cantitativ starea de magnetizare a corpurilor mici, este:
, (1.22)
de unde rezulta ca unitatea de masura in Sistemul International, SI, este: amper metru la patrat, cu simbolul Am2.
[1] Metalele aratate la inceputul acestui subparagraf (fierul, cobaltul, nichelul s.a.), numeroase aliaje (fier-carbon/adica otelurile, nichel-fier, nichel-crom-fier, nichel-molibden-fier si foarte multe altele), feritele (niste aliaje sintetizate - un proces tehnologic de sudare a particulelor de anumite pulberi, prin presare si incalzire, sub influenta unor forte interatomice, cu formarea unor straturi limita noi intre particule) au proprietatea de a se magnetiza atunci cand sunt introduse in camp magnetic si de a pastra aceasta stare si dupa disparitia campului magnetic. Corpurile de acest fel se numesc feromagnetice. De fapt, orice corp se magnetizeaza in camp magnetic, insa "mult mai putin" decat corpurile feromagnetice (susceptibilitatea materialelor de a se magnetiza in camp magnetic este descrisa de o marime de material specifica v. § 1.2.3.).
