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La fisica y quimica

17.5: Posibles definiciones alternativas del momento magnético

         

            
            
                

                

                
                     

                
            
         

                
                 

             

             

                 

Aunque la definición SI estándar del momento magnético se describe en Sección 17.2 , y hay pocas razones para que cualquiera que desee ser entendido por otros use cualquier otro, el párrafo anterior sugirió que podría haber Más de una opción en cuanto a cómo se desea definir el momento magnético. ¿Utilizamos la ecuación 17.2.1 o la ecuación 17.4.1 como definición? (Son conceptos claramente diferentes.) Los grados adicionales de libertad en cuanto a cómo uno podría elegir definir el momento magnético dependen de si elegimos usar campo magnético (H ) o campo magnético (B ) en la definición, o si la permeabilidad es o no incluir el factor (4 pi ) en su definición, es decir, si elegimos usar una definición de permeabilidad “racionalizada” o “no racionalizada”.

 

Si se elige definir el momento magnético como el par máximo experimentado en el campo magnético externo de la unidad, todavía hay una opción en cuanto a si por campo magnético elegimos (H ) o (B ). Por lo tanto, podríamos definir el momento magnético por cualquiera de las siguientes dos ecuaciones:

 

[ tau = p_1 H ]

 

o

 

[ tau = p_2 B. ]

 

Alternativamente, podríamos elegir definir el momento magnético en términos del campo en el ecuador. En ese caso tenemos una opción de cuatro. Podemos elegir usar (B ) o (H ) para el campo magnético, y podemos elegir excluir o incluir (4 pi ) en el denominador:

 

[B = frac {p_3} {r ^ 3}, ]

 

[H = frac {p_4} {r ^ 3}, ]

 

[B = frac {p_5} {4 pi r ^ 3}, ]

 

[H = frac {p_6} {4 pi r ^ 3}. ]

 

Estas seis posibles definiciones de momento magnético son cantidades claramente diferentes, y uno bien podría preguntarse por qué enumerarlas todas. La razón es que todos se encuentran en la literatura científica actual. Para dar alguna pista sobre las complicaciones innecesarias introducidas cuando los autores se apartan de la definición simple de SI, enumero en la Tabla ( text {XVII.1} ) las dimensiones de cada versión del momento magnético, el Unidad CGS EM, la unidad SI y el factor de conversión entre CGS y SI. Los factores de conversión no pueden obtenerse simplemente haciendo referencia a las dimensiones , porque esto no tiene en cuenta la inclusión o exclusión de (4 pi ) en la permeabilidad. Los factores correctos pueden obtenerse de las unidades , por ejemplo, observando que (1 text {Oe} = 10 ^ {- 3} / (4 pi) text {A m} ^ {-1} ) y (1 text {G} = 10 ^ {- 4} text {T} ).

 

( text {TABLA XVII.1} ): DIMENSIONES, UNIDADES CGS Y SI, Y FACTORES DE CONVERSIÓN PARA MOMENTOS MAGNÉTICOS

 

begin {array} {l | ccccc} nonumber
& text {Dimensions} & 1 text {CGS EMU} & = & text {Conversion Factor} & text {SI unit} \
hline
p_1 y text {ML} ^ {3} text {T} ^ {- 1} text {Q} ^ {- 1} y 1 text {dyn cm Oe} ^ {-1} & = & 4 pi times 10 ^ {- 10} & text {N m (A / m)} ^ {- 1} \
p_2 & text {L} ^ 2 texto {T} ^ {- 1} text {Q} y 1 text {dyn cm G} ^ {- 1} & = & 10 ^ {- 3} & text {N m T} ^ {- 1 } \
p_3 & text {ML} ^ {3} text {T} ^ {- 1} text {Q} ^ {- 1} & 1 text {G cm} ^ 3 & = & 10 ^ {- 10} & text {T m} ^ 3 \
p_4 & text {L} ^ 2 text {T} ^ {- 1} text {Q} & 1 text {Oe cm} ^ 3 & = & 10 ^ {- 3} / 4 pi & text {A m} ^ 2 \
p_5 & text {ML} ^ 3 text {T} ^ {- 1} text {Q} ^ {- 1} & 1 text {G cm} ^ 3 & = & 10 ^ {- 10} & text {T m} ^ 3 \
p_6 & text {L} ^ 2 text {T} ^ {- 1} text {Q} y 1 text {Oe cm} ^ 3 & = & 10 ^ {- 3} / 4 pi & text {A m } ^ 2 \
end {array}