Bucle de corriente y ambigüedad de dirección del momento magnético

Considere un bucle circular en el plano XY que transporta una corriente I . Entonces se comporta como un dipolo magnético con momento metro = I d S dónde d S es el área del bucle y d S determina la dirección del momento. Ahora el área puede tener dos direcciones: o bien + z ^ o z ^ . ¿Significa que la dirección del momento magnético también es ambigua?

¿No puede decidir una dirección de vector normal predeterminada (generalmente apuntando hacia afuera (creo que algún tipo de elemento de volumen es positivo))? La mayoría de las veces, cosas como esta se asumen implícitamente y dan dolor de cabeza...

Respuestas (2)

La convención es que la dirección del dipolo magnético se determina a partir de la dirección de la corriente utilizando la regla de la mano derecha. Por ejemplo, mirar hacia abajo en un bucle con una corriente en el sentido de las agujas del reloj significa que el momento magnético es hacia abajo.

Es ambigua la dirección de las líneas del campo magnético. De alguna manera, la dirección de la corriente eléctrica también es ambigua porque hay una dirección técnica de más a menos o la dirección real de los electrones cargados negativamente de menos a más. Así que uno tiene que usar la regla de la mano derecha o la regla de la mano izquierda.

Más importante es el hecho de que, si las direcciones se definen sin ambigüedades, la dirección del campo magnético es siempre la misma. Esto tiene que ver con las propiedades intrínsecas de los electrones involucrados. Los electrones tienen un momento dipolar magnético y un espín intrínseco relacionado. Los espines de los electrones acelerados, como en una bobina portadora de corriente, se alinearán y, por lo tanto, los momentos dipolares magnéticos de los electrones también se alinearán (el eje del espín intrínseco y la dirección del momento dipolar magnético son siempre paralelos). Una vez alineados, los momentos dipolares magnéticos actúan juntos y forman el campo magnético de la bobina.

El punto principal es que una corriente de positrones así como una corriente de protones forman un campo magnético opuesto al de la corriente de electrones acelerados. Sus giros intrínsecos y momentos dipolares magnéticos son antiparalelos a estas cantidades de electrones y antiprotones.