Sukamasis magnetinis momentas

Sukamasis magnetinis momentas – jėgos momentas, priverčiantis magnetiniame lauke esantį kontūrą, kuriuo teka srovė, t. y. rėmelį, suktis. Jis išreiškiamas šia formule:

${\displaystyle {\vec {M}}={\vec {\tau }}\times {\vec {B}}}$

kur

${\displaystyle {\vec {B}}}$ – magnetinio lauko indukcija,

${\displaystyle {\vec {\tau }}}$ – magnetinis momentas.

Sukamasis magnetinis momentas panaudojamas elektros varikliuose.

Rėmelis magnetiniame lauke

Brėžinyje pavaizduotas vienalyčiame indukcijos ${\displaystyle {\vec {B}}}$ magnetiniame lauke esantis bet kokios formos rėmelis, kurio plokštuma lygiagreti indukcijos vektoriui.

Nubrėžus dvi lygiagrečias magnetinio lauko indukcijai ${\displaystyle {\vec {B}}}$ tieses, atkertami du srovės elementai ${\displaystyle I{\mbox{d}}{\vec {l}}_{1}}$ ir ${\displaystyle I{\mbox{d}}{\vec {l}}_{2}}$ (atstumas tarp tų atkertančiųjų tiesių ${\displaystyle {\mbox{d}}h\;}$ toks mažas, kad atkertamas kontūro dalis galima laikyti visiškai tiesiomis). Atstumas tarp srovės elementų ${\displaystyle a\;}$, o kampai, sudaromi su indukcijos vektoriumi, lygūs ${\displaystyle \alpha \;}$ ir ${\displaystyle \beta \;}$ atitinkamai.

Tada Ampero jėgos, veikiančios atitinkamus srovės elementus, modulis lygus

${\displaystyle {\begin{aligned}{\mbox{d}}F_{A1}&=IB{\mbox{d}}l_{1}\sin {\alpha }=IB{\mbox{d}}h\\{\mbox{d}}F_{A2}&=IB{\mbox{d}}l_{2}\sin {\beta }=IB{\mbox{d}}h\\\end{aligned}}}$

Vadinasi, abu elementus veikia to paties modulio, bet priešingų krypčių (pagal kairiosios rankos taisyklę) Ampero jėga. Laikant, kad abu srovės elementai nutolę nuo sukimosi ašies ${\displaystyle OO_{1}\;}$ maždaug vienodai, t. y. po pusę atstumo tarp jų pačių ${\displaystyle a\;}$, gaunama, kad šios lygios jėgos sukuria tam tikrą sukamąjį momentą

${\displaystyle {\mbox{d}}M={\mbox{d}}F_{A1}\cdot {\frac {a}{2}}+{\mbox{d}}F_{A2}\cdot {\frac {a}{2}}=IB{\mbox{d}}ha=IB{\mbox{d}}S}$

kur ${\displaystyle S\;}$ – rėmelio ir nubrėžtų lygiagrečių tiesių ribojamas plotas

Tada visą kontūrą veikiantį sukamąjį momentą būtų galima rasti taip:

${\displaystyle M=\int _{S}IB{\mbox{d}}S=BIS\;}$

Šis suminis dėl Ampero jėgos atsirandantis momentas ir yra sukamasis magnetinis momentas.

Bendruoju atveju, kai rėmelio plokštuma sudaro bet kokį kampą su indukcijos vektoriumi, sukamasis magnetinis momentas išreiškiamas

${\displaystyle M=BIS\sin {\alpha }\;}$

arba vektoriškai

${\displaystyle {\vec {M}}={\vec {\tau }}\times {\vec {B}}}$

Dėl sukamojo magnetinio momento rėmelis magnetiniame lauke visada orientuojamas taip, kad jo plokštuma būtų statmena magnetinio lauko plokštumai (t. y. kad rėmelio magnetinis momentas ${\displaystyle {\vec {\tau }}}$ būtų lygiagretus indukcijos vektoriui).