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一个载流循环的磁偶极矩是其所载电流乘以回路面积:
其中, 为磁偶极矩, 为电流, 为面积矢量。磁偶极矩、面积矢量的方向是由右手定则决定。
处于外磁场的载流循环,其感受到的力矩和其势能与磁偶极矩的关系为:
, ,其中, 为力矩, 为磁场, 为势能。
许多基本粒子,例如电子,都具有内禀磁矩。这种内禀磁矩是许多巨观磁场力的来源,许多物理现象也和此有关。这种磁矩和经典物理的磁矩不同,而是和粒子的自旋有关,必须用量子力学来解释。这些内禀磁矩是量子化的,最小的基本单位,常常称为“磁子”(magneton)。例如,电子自旋的磁矩与玻尔磁子的关系式为:
,其中,为电子自旋的磁矩,电子自旋g因子是一项比例常数,为玻尔磁子,为电子的自旋,是约化普朗克常数。