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第 21 课：第 28 章 (7-8) – 磁偶极子
磁场会对载流环路产生扭矩。如果我们再添加 N 个环路，扭矩会更大，因此 τ = Nτ ′ = NiBA sin θ 其中 A = ab 是环的面积。扭矩会尝试使环的 ⃗n 与外部 ⃗ B 对齐，就像电偶极子一样，因此我们将它们称为磁偶极子。这种对齐也就像条形磁铁一样。我们可以用其磁偶极矩 ⃗µ 来描述任何电流环路。⃗µ 的方向与法向矢量 ⃗n 相同，其大小为 µ = NiA 。外部磁场中的磁偶极子会感受到一个扭矩，该扭矩使偶极矩与场对齐：τ = µB sin θ 与电偶极子一样，存在一个基于偶极矩和场之间角度的定义势能。 U (θ) = − ⃗µ · ⃗ B 与电偶极子一样，势能的变化意味着环的旋转能量增加或减少。当偶极子与外部场对齐时（它们“希望”与场对齐），它们的最低能量为 − µB。当它们与场反向平行时，它们的最高能量为 + µB。
4：电场中的点电荷和偶极子
1.(A) 5U 0 > 3U 0 > -5U 0 > -7U 0 (B) 3U 0 > 5U 0 = -5U 0 > -7U 0 2. (A.) 2.24E6 米/秒 (B) 1.48E-11 秒 (C.) (x 最大值 ,y 最大值 ) = (3.31E-5 米, 1.117E-5 米) 3.(A.) -6.78E-23 J (B.) 4.57E-23 N · 米, 进入页面 (C.) 1.5E-22 J (D.)1.397E-23 J (E.) 0N · 4. 0.000018809651 米 5.(a) 2.67E17 米/秒 2 (b) 5.62E-11 秒 (c) 0.420886309876 毫米 6. （a）-2.1E13 ˆ j 米/秒 2 （b） （1.5E5 - 2.94E6） 米/秒 7. （a）-1.88E-26 J （b）-2.64E-26 牛顿·米 （c）4.52E-26 J
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