在电磁学里,载流回路(current carrying loop)定义为载有电流的“闭合回路”(closed loop)。载流回路是一种理论元件,并没有设定这回路的材料为什么,也没有设定回路的物理性质。所以术语“载流回路”给出的信息是
- 这回路载有电流。
- 设定这回路的任意一点为初始点。从这初始点顺着回路路径移动,必定会再遇到初始点。在这移动路途中间,不会重复地经过任何一点多于一次。继续再移动于回路路径,只会重复地遇到先前经过的点。这回路是闭合回路。
平面回路
在一条处于平面的载流回路中,磁偶极矩是电流乘于回路面积:
;
其中,
为磁偶极矩,
为电流,
为面积矢量。
面积矢量和磁偶极矩的方向是由右手定则给出:顺着电流方向,将四根小手指朝着手掌弯曲,伸直大拇指,则大拇指所指的方向即是面积矢量的方向,也是磁偶极矩的方向。
任意回路
对于任意回路案例,假设回路载有电流
,则其磁偶极矩为
;
其中,
是积分曲面,
是微小面积元素,
引用矢量积分恒等式
;
其中,
是
边缘的闭合回路,
是微小线元素,
是
的位置。
所以,
。
力矩和能量
载流回路在磁场中的力矩
和能量
,与磁矩的关系为:
、
;
其中,
为磁场。
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