Kas ir magnētiskie stabi, kāda ir atšķirība starp ziemeļu un dienvidu magnētiskajiem poliem

Magnētiskais stabs Ir noderīgs jēdziens no magnētiskā lauka teorijas, kas ir līdzīgs koncepcijai elektriskais lādiņš… Definīcijas Ziemeļi un Dienvidi attiecībā uz šādiem poliem šajā analoģijā atbilst lādiņa definīcijām kā pozitīvas un negatīvas.

Tāpat kā starp diviem elektroniem ir atgrūdošs spēks un starp elektronu un protonu pievilcīgais spēks, ir atgrūšanas spēks starp diviem magnētiskajiem ziemeļpoliem un pievilcīgais spēks starp ziemeļu un dienvidu polu.

Magnētiskos laukus var aprakstīt, izmantojot magnētiskās plūsmas līnijas vai spēka līnijas… Šis jēdziens ir saistīts ar viena kustīga ziemeļpola hipotētisku uzvedību ārējā magnētiskajā laukā.

Ja šāds pols pastāvētu, tad noteiktos apstākļos tam būtu tendence virzīties lauka virzienā jebkurā telpas punktā un aprakstītu trajektorijas, ko sauc par spēka līnijām. Viens dienvidu pols pārvietojas pa spēka līnijām pretējā virzienā viena ziemeļpola kustības virzienam.

Vienības pola kustība pa spēka līnijām ir Kulona spēka darbības sekas, un viena no diviem vienības poliem ietekmi aizstāj ar līdzvērtīga magnētiskā lauka ietekmi.

Spēks, kas tiek pielikts stabam, ir tā lokālā lauka mijiedarbības rezultāts ar apkārtējā telpā esošo lauku.

Lai gan šī ārējā lauka stiprumu izjūt noteikts pols, ārējā lauka avota atrašanās vieta nav jāzina, ja ņem vērā tikai spēku, kas iedarbojas uz konkrēto polu.

Ārējais lauks vienkārši ietekmē polu, kas atrodas noteiktā telpas punktā. Viena pola reakcijas intensitāte uz ārējā lauka iedarbību nosaka kvantitatīvo mēru attiecībā pret kuru šī ārējā lauka intensitāte.

Tātad gan elektriskos, gan magnētiskos laukus var attēlot vispārīgi, izmantojot spēka līnijas. Vienības elektriskie lādiņi mēdz kustēties pa elektriskām spēka līnijām un atsevišķi magnētiskie stabi — pa magnētiskajām spēka līnijām… Tomēr starp šiem diviem spēka līniju veidiem ir būtiska atšķirība.

Konkrēti, ir divu veidu elektriski lādētas daļiņas, pozitīvas un negatīvas, un katrs daļiņu veids darbojas kā elektriskās strāvas avots.

Ja telpā ir abu veidu daļiņas, tad elektriskās spēka līnijas sākas uz viena veida daļiņām un beidzas uz otra tipa daļiņām. Šādos apstākļos katrai elektriskā lauka līnijai ir sākums, beigas un virziens.

Ja ir tikai viena veida elektriski lādētas daļiņas, tad starp šīm daļiņām un bezgalību stiepjas elektriskās spēka līnijas. Šajā gadījumā katrai spēka līnijai ir sākums un virziens, bet nav beigu.

Magnētiskā lauka līnijai atšķirībā no elektriskā lauka, lai gan tai ir virziens, nav ne sākuma, ne beigu. Magnētiskā lauka līnijas vienmēr ir nepārtrauktas. Tā rezultātā nevar būt viena magnētiskā pola daļiņas formā, kas ir analoga vienam lādiņam, ko attēlo elektrons vai protons.

Lai gan ziemeļu un dienvidu vienības magnētisko polu jēdzieni ir noderīgi magnētisko lauku kvantitatīvai noteikšanai, šādas daļiņas dabā nevar pastāvēt. Tomēr magnētiskā lauka līnijas var iziet no viena ķermeņa gala un iekļūt otrā galā. Šajos gadījumos saka, ka šis ķermenis ir magnētiski polarizēts.

Tāpat ķermenis ir elektriski polarizēts, ja elektriskā lauka līnijas iziet no viena tā gala un ieiet otrā galā.

Elektriskā polarizācijā elektriskā lauka līnija sākas noteiktā punktā polarizētā ķermeņa iekšpusē. Spēka līnijas beigas tiek piešķirtas kādam noteiktam elektronam vai konkrētam protonam. Magnētiskās polarizācijas gadījumā magnētiskā lauka līnija vienkārši iet caur ķermeni, un šī ķermeņa iekšienē nav punktu, kuros tā sāktos vai beigtos.

Piemēram, apsveriet magnētisko lauku ap to lentes magnēts… Šim laukam ir vislielākais spēks abos stieņa galos.

No pirmā acu uzmetiena tas varētu nozīmēt dažu magnētiskā lauka avotu klātbūtni stieņa iekšpusē tā galos — ziemeļpolu vienā galā un dienvidu polu otrā.

Tomēr šāda ideja attīstās tikai tad, ja to vēro no ārpuses, jo patiesībā laukam ir vislielākais spēks metāla stieņa centrālajā daļā, nevis tā galos. Tātad šeit magnētiskie stabi raksturo spēka līniju ieejas un izejas punktus, nevis to sākuma vai beigu punktus.

Nosaukumi ziemeļi un dienvidi radušies vēsturiskas asociācijas rezultātā. Zemes magnētiskais lauks ir orientēts tā, lai tās poli fiziski atrastos tiešā ģeogrāfisko polu tuvumā.

Faktiski kompasa adata daudzos Zemes punktos norāda uz ģeogrāfisko ziemeļpolu. Daudzu cilvēku prātos šie divi pilnīgi atšķirīgi jēdzieni (ģeogrāfiskie un magnētiskie stabi) saplūst vienā.

Bet pat izmantojot pieņemto vienošanos par ziemeļu un dienvidu polu, joprojām pastāv zināma neskaidrība, jo ir jānošķir ziemeļu virzienā orientēts pols, kas ir patiesais magnēta ziemeļpols, un dienvidu magnētiskais pols. , kas pēc savām īpašībām atbilstu ģeogrāfiskajam ziemeļpolam, ja patiešām būtu fiziski definēts viens pols.

Īsāk sakot, lai gan ķermeni var polarizēt tā, ka magnētiskā lauka līnijas iziet vienā galā un ieiet otrā galā, tādi objekti kā magnētiskais monopols neeksistē.

Turpinot šo rakstu: Kāds ir strāvas avota pols