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der magnetische Dipol ist das Grundelement sämtlicher Erscheinungen der Magnetostatik. Das Bohrsche Magneton bildet die kleinste Einheit. Alle klassischen Bausteine der Materie (Elektronen, Protonen, Neutronen) besitzen die Eigenschaften eines magnetischen Dipols (Spinmoment). Hinzu kommen noch Bahnmomente der Elektronen. Die Stärke eines Dipols wird durch sein Dipolmoment m beschrieben (Abb. 1). Das Feld F an einem Punkt P im Abstand r im Aussenraum eines Dipols (Abb. 2) kann mit Hilfe folgender Formel berechnet werden:
2θ]1/2
F =(μ0/4π) (m/r3) [1+3 cos=(μ0/4π) (m/r3) [1+3 sin2φ]1/2.
Dabei ist θ = 90º+φ und μ0 ist die Permeabilität des Vakuums oder die Induktionskonstante. Da das Erdmagnetfeld mit guter Näherung durch ein axiales geozentrisches Dipolfeld approximiert werden kann, wird von dieser Formel für viele Betrachtungen im Erdmagnetismus Gebrauch gemacht.
Dipol 1: Dipol mit dem Dipolmoment m. Definition der Grössen zur Berechnung des Feldes F im Punkt P im Abstand r. Der Winkel φ bezeichnet die magnetische Breite, beim Winkel θ handelt es sich um den Winkel φ+90º.
Dipol 2: Feldlinien im Aussenraum eines Dipols. |
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