O que é um dipolo magnético? Descreva a distribuição do campo magnético dele.

Passo 1

Beleza, você quer saber o que é um dipolo magnético e como o campo magnético dele está distribuído. Vamos trabalhar com conceitos de magnetismo, especificamente sobre dipolos, e vamos precisar entender um pouco sobre campos magnéticos e como eles funcionam.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um dipolo magnético. Imagine um ímã comum: ele tem um polo norte e um polo sul, certo? Um dipolo magnético é exatamente isso, um sistema com dois polos magnéticos opostos separados por uma certa distância. É como se você tivesse dois pequenos ímãs muito próximos um do outro, mas com direções opostas.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre o campo magnético de um dipolo. O campo magnético é a região ao redor do dipolo onde as forças magnéticas são sentidas. As linhas de campo magnético saem do polo norte e entram no polo sul, formando um padrão específico no espaço. Esse padrão é o que caracteriza o campo de um dipolo magnético.

Passo 4

Matematicamente, o campo magnético B(r, theta) = mu04pi 1r^3 [2 costheta , r + sintheta , theta] de um dipolo magnético em um ponto no espaço pode ser descrito pela seguinte equação:
Aqui, é a permeabilidade do vácuo, é a distância do ponto ao centro do dipolo, e é o ângulo entre a posição do ponto e o eixo do dipolo. Os vetores e são os vetores unitários nas direções radial e angular, respectivamente.

Resposta

Um dipolo magnético é formado por dois polos magnéticos opostos (norte e sul) separados por uma distância. O campo magnético desse dipolo é distribuído de forma que as linhas de força saem do polo norte, curvam-se no espaço e entram no polo sul. A intensidade do campo diminui com o cubo da distância ( B(r, theta) = mu04pi 1r^3 [2 costheta , r + sintheta , theta] ) e a direção do campo depende do ângulo em relação ao eixo do dipolo, conforme a equação:
Isso cria um padrão característico de linhas de campo que representam a distribuição magnética de um dipolo.

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