Порядки величины (магнитный момент)
На этой странице приведены примеры магнитных моментов, создаваемых различными источниками, сгруппированные по порядку величины. Магнитный момент объекта является его внутренним свойством и не меняется с расстоянием, поэтому его можно использовать для измерения «насколько силен» магнит. Например, Земля обладает огромным магнитным моментом, однако мы очень далеки от ее центра и ощущаем лишь небольшую плотность магнитного потока (измеряемую в теслах ) на ее поверхности.
Зная магнитный момент объекта ( ) и расстояние от его центра ( ) можно рассчитать плотность магнитного потока, испытываемого на поверхности ( ), используя следующее приближение:
- ,
где – константа вакуумной проницаемости .
Примеры
[ редактировать ]Фактор ( м 2 ⋅ A ) | Ценить | Элемент |
---|---|---|
10 −45 | 9.0877 × 10 −45 м 2 ⋅A [ 1 ] | Единица магнитного момента в системе единиц Планка . |
10 −27 | 4.330 7346 × 10 −27 м 2 ⋅A | Магнитный момент дейтерия ядра |
10 −26 | 1.410 6067 × 10 −26 м 2 ⋅A | Магнитный момент протона |
10 −24 | 9.284 764 × 10 −24 м 2 ⋅A | Магнитный момент позитрона |
9.274… × 10 −24 м 2 ⋅A | Магнит Бора | |
10 −18 | 0,65–2,65 нм 2 ⋅А (1 нм 2 ⋅A = 10 −18 м 2 ⋅A) [ 2 ] | Магнитный момент отдельных магнетита наночастиц (диаметр 20 нм ) |
10 -11 | 1.5 × 10 −11 м 2 ⋅A [ 3 ] | Магнитное поле человеческого мозга |
3.75 × 10 −11 м 2 ⋅A [ 3 ] | ||
10 −5 | 7.99 × 10 −5 м 2 ⋅A [ 4 ] [ 5 ] | NIST YIG ( железо-иттриевый гранат ) стандартная сфера диаметром 1 мм для калибровки магнитометров (SRM № 2852) |
10 −4 | 8.6 × 10 −4 м 2 ⋅A [ 6 ] | размером с миниатюру Стрелка в компасе |
10 −3 | 7.909 × 10 −3 м 2 ⋅A [ 7 ] | Неодим-железо-борный диск в обычном мобильном телефоне |
10 -1 | 0,1 м 2 ⋅A [ 8 ] | Магнитное поле типичного магнита холодильника |
0,4824 м 2 ⋅A [ 7 ] | Неодим-железо-борный диск (самый прочный сорт) такого же размера, как пенни США. | |
10 0 | 1,17 м 2 ⋅A [ 9 ] | Неодим-железо-борный магнит Н35 объемом 1 кубический сантиметр |
1,42 м 2 ⋅A [ 9 ] | Неодим-железо-борный магнит Н52 объемом 1 кубический сантиметр | |
10 3 | 5.937 × 10 3 м 2 ⋅A [ 7 ] | Шар для боулинга из неодима-железа-бора (самый прочный сорт). |
10 6 | 5 × 10 6 м 2 ⋅A [ 10 ] | Любой магнит, способный производить 1 теслу на расстоянии одного метра от своего центра. |
10 19 | 4 × 10 19 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Меркурия |
10 20 | 1.32 × 10 20 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Ганимеда |
10 22 | 6.4 × 10 22 м 2 ⋅A [ 12 ] | Земли Магнитное поле |
10 24 | 2.2 × 10 24 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Нептуна |
3.9 × 10 24 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Урана | |
10 25 | 4.6 × 10 25 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Сатурна |
10 27 | 1.55 × 10 27 м 2 ⋅A [ 11 ] | Магнитное поле Юпитера |
10 28 | 1 × 10 28 м 2 ⋅A | Магнитный момент звезды или , что то же самое, белого карлика или магнетара. [ 13 ] |
10 29 | 1 × 10 29 м 2 ⋅A | |
10 30 | 1 × 10 30 м 2 ⋅A [ 14 ] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ То есть,
- ^ Сиверс, Сибилла; Браун, Кай-Феликс; Эбербек, Дитмар; Густавссон, Стефан; Олссон, Ева; Шумахер, Ганс Вернер; Зигнер, Уве (10 сентября 2012 г.). «Количественное измерение магнитного момента отдельных магнитных наночастиц методом магнитно-силовой микроскопии» . Маленький . 8 (17): 2675–2679. дои : 10.1002/smll.201200420 . ПМК 3561699 . ПМИД 22730177 .
- ^ Перейти обратно: а б Гилдер, Стюарт А.; Вак, Майкл; Кауб, Леон; Руд, Софи С.; Петерсен, Николай; Хейнсен, Гельмут; Хилленбранд, Питер; Мильц, Стефан; Шмитц, Кристоф (2018). «Распределение носителей магнитной остаточной магнитной индукции в мозге человека» . Научные отчеты . 8 (11363): 11363. doi : 10.1038/s41598-018-29766-z . ПМК 6063936 . ПМИД 30054530 .
- ^ Эрдевиг, Ханна Э.; Рассек, Стивен Э.; Царница, Славка; Ступич, Карл Ф.; Кинан, Кэтрин Э. (май 2017 г.). «Точность измерения восприимчивости на основе магнитного резонанса» . Достижения АИП . 7 (5). дои : 10.1063/1.4975700 .
Магнитометр СКВИДа калибруется с использованием стандартного эталонного сферического материала NIST YIG (железо-иттриевый гранат) (SRM № 2852), момент комнатной температуры которого составляет (79,9 ± 0,3) × 10. −6 Являюсь 2
- ^ Хэндверкер, Кэрол А.; Джон, Рамбл (20 мая 2002 г.). «Сертификат анализа – Стандартный эталонный материал® 2853 – Стандарт магнитного момента – сфера из железо-иттриевого граната» (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий . Проверено 13 августа 2024 г.
SRM 2853 состоит из сферы железо-иттриевого граната (YIG) номинальным диаметром 1 мм и номинальной массой 2,8 мг. Сертифицированное значение удельной намагниченности σ при 298 К в приложенном магнитном поле 398 кА/м (5000 Э) составляет: σ = 27,6 А·м. 2 /кг ± 0,1 А·м 2 /kg (27.6 emu/g ± 0.1 emu/g).
- ^ Куксон, Эстер; Нельсон, Дэвид; Майкл, Андерсон; МакКинни, Дэниел Л.; Барсуков, Игорь (2019). «Изучение магнитного резонанса с помощью компаса» . Физ. Учите. 57 (9): 633–635. arXiv : 1810.11141 . дои : 10.1119/1.5135797 . Проверено 9 августа 2024 г.
Для компаса размером с ноготь мы (эмпирически) оцениваем магнитный момент как 0,86 × 10 −3 A⋅m 2 и момент инерции 1,03 × 10 −11 kg⋅m 2 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Что такое МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ?» . Адамс Магнитный . 6 августа 2021 г. Проверено 24 июля 2024 г.
- ^ Таль, Ассаф (2021). «Изображение мозга с помощью МРТ: от физики к приложениям - Лекция 3, Спиновая динамика» (PDF) . Институт науки Вейцмана . Проверено 9 августа 2024 г.
Типичный магнит холодильника может иметь макроскопический магнитный момент около 0,1 Дж / Тл .
- ^ Перейти обратно: а б Стэнфорд Магнитс (3 июня 2024 г.). «Особенности намагничивания: магнитный момент, диполь и модели» . Проверено 12 августа 2024 г.
- ^ Это следствие определения магнитной постоянной .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Дюран-Мантерола, Гектор Хавьер (26 июля 2010 г.). «Диполярный магнитный момент тел Солнечной системы и горячих юпитеров». arXiv : 1007.4497 [ astro-ph.EP ].
- ^ «Магнитное поле Земли» . Гарвардский университет . Проверено 24 июля 2024 г.
- ^ Магнетары имеют огромную плотность магнитного потока на своей поверхности из-за небольшого радиуса, однако общее магнитное поле исходной звезды не увеличивается во время коллапса, а фактически уменьшается со временем. См. Райзенеггер, А. (2003). «Происхождение и эволюция магнитных полей нейтронных звезд». arXiv : astro-ph/0307133 .
Вообще говоря, молодые нейтронные звезды обладают сильными магнитными полями ~10 11−15 G («классические» радиопульсары, «магнетары», рентгеновские пульсары), тогда как старые нейтронные звезды имеют слабые поля ≲ 10 9 G (мс-пульсары, рентгеновские двойные системы малой массы). Если эти две группы имеют эволюционную связь, их дипольный момент должен затухать. Считается, что миллисекундные пульсары развернулись до быстрого вращения в результате аккреции от двойного компаньона, остатки которого в большинстве случаев все еще присутствуют (например, Финни и Кулкарни, 1994). Уменьшение магнитного дипольного момента может быть прямым или косвенным следствием процесса аккреции или просто следствием возраста.
- ^ Торопина, О.Д.; Романова, М.М.; Ловелас, РВЭ (2006). «Вращение движущихся магнетаров в пропеллерном режиме» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 371 (2): 569–576. arXiv : astro-ph/0606254 . дои : 10.1111/j.1365-2966.2006.10667.x .
См. также
[ редактировать ]