Мы уже показали, что на магнитный момент
, оказавшийся в магнитном поле
, действует момент силы (Ампера, если это контур с током), который равен
(18.4). Такой же момент силы будет действовать на любой магнитный момент, в том числе атома, молекулы, вне зависимости от его происхождения. Под действием этого момента силы вектор
стремится сориентироваться по направлению поля. В этом состоянии энергия системы будет минимальной. Примем энергию магнитного диполя в этом состоянии равной нулю. Тогда для поворота
на угол
внешние силы должны совершить работу (аналогично выражению 30.2):
(44.1)
Мы ее можем принять равной потенциальной энергии магнитного диполя. При другом выборе начала отсчета потенциальной энергии считаем, что при
потенциальная энергия магнитного момента равна нулю. Тогда потенциальная энергия магнитного момента в поле будет равна:
. (44.2)
Результирующая сила, действующая на магнитный диполь с моментом
в однородном магнитном поле, будет равна нулю. В неоднородном же поле она будет, по аналогии с обычным диполем, равна:
. (44.3)
Магнитный момент ориентируется по полю и втягивается в область более сильного поля.