Campo magnético interno de dipolo e imán de barra.

Estoy aproximando el campo magnético de un imán permanente cilíndrico usando dos monopolos magnéticos ficticios con separación (longitud magnética) de 2L . Este modelo es análogo a un dipolo eléctrico, por lo que parece que la dirección del campo magnético tanto dentro como fuera del imán es la misma . Esto no tiene sentido para mí ya que las líneas del campo magnético ocurren en "bucles".

¿Es esto solo una limitación de este modelo? Sin embargo, Wikipedia explica que el campo magnético debido a un "dipolo magnetostático" se ve así (vea la imagen a continuación), donde las líneas de campo parecen ocurrir en bucles. Estoy bastante confundido.

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Respuestas (1)

Ese no es el enfoque correcto. Si el imán permanente cilíndrico tiene una magnetización constante dirigida a lo largo del eje del cilindro, entonces la superficie lateral tendrá una densidad de corriente superficial ligada neta efectiva . Si el cilindro es largo, B será como un solenoide. Si no es mucho tiempo B será como lo que produce un bucle de corriente . En cualquier caso, puede calcular un momento dipolar magnético neto que produce un campo dipolar que describirá bien el campo magnético lejos del cilindro.

La contribución de las superficies de los extremos es actuar como la fuente del componente irrotacional en la descomposición de Helmholtz de H .

Entonces, digamos que deseo aproximar con bastante precisión el campo magnético cerca de un imán cilíndrico o un radio de 6 mm y una altura de 10 mm, ¿sería mejor aproximar el campo usando una bobina de radio de 6 mm y una altura de 10 mm? Intenté derivar la magnitud del campo en el plano medio del imán utilizando la ley de Biot-Savart, pero terminé con una integral que solo podía evaluarse numéricamente. En última instancia, deseo encontrar el flujo magnético a través de un anillo alrededor del imán cilíndrico en función del radio del anillo. ¿Hay una manera más fácil de lograr esto?
Si está interesado en el campo en todas partes fuera del imán, me temo que la integración numérica es probablemente su única herramienta disponible. Sin embargo, si le preocupan las distancias mayores que el tamaño del imán, probablemente pueda hacerlo adecuadamente calculando los primeros términos de la expansión multipolar para el vector potencial de la corriente de superficie y luego tomando el rotacional.
Campo magnético interno de dipolo e imán de barra.
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