Wat zijn magnetische polen, wat is het verschil tussen de magnetische noord- en zuidpolen

Magnetische paal Is een nuttig concept uit de theorie van magnetische velden vergelijkbaar met het concept elektrische lading… Definities Noord en Zuid met betrekking tot dergelijke polen binnen deze analogie komen overeen met de definities van lading als positief en negatief.

Net zoals er een afstotende kracht is tussen twee elektronen en een aantrekkende kracht tussen een elektron en een proton, is er een afstotende kracht tussen de twee magnetische noordpolen en een aantrekkende kracht tussen de noord- en zuidpool.

Magnetische velden kunnen worden beschreven met behulp van lijnen van magnetische flux of krachtlijnen… Dit concept is gerelateerd aan het hypothetische gedrag van een enkele bewegende noordpool in een extern magnetisch veld.

Als zo'n paal zou bestaan, zou hij onder de gespecificeerde omstandigheden de neiging hebben om op elk punt in de ruimte in de richting van het veld te bewegen en trajecten beschrijven die krachtlijnen worden genoemd. Een enkele zuidpool beweegt langs de krachtlijnen in de tegenovergestelde richting van de bewegingsrichting van een enkele noordpool.

De beweging van een eenheidspool langs de krachtlijnen is een gevolg van de werking van de Coulomb-kracht, en de invloed van een van de twee eenheidspolen wordt vervangen door de invloed van een equivalent magnetisch veld.

De kracht die op een paal wordt uitgeoefend, is het resultaat van de interactie van zijn eigen lokale veld met het veld in de omringende ruimte.

Hoewel de sterkte van dit externe veld wordt gevoeld door een bepaalde pool, hoeft de locatie van de bron van het externe veld niet bekend te zijn als alleen rekening wordt gehouden met de kracht die op een bepaalde pool werkt.

Het externe veld beïnvloedt gewoon de paal die zich op een bepaald punt in de ruimte bevindt. De intensiteit van de reactie van één pool op het effect van een extern veld bepaalt de kwantitatieve maat ten opzichte waarvan de intensiteit van dit externe veld.

Zowel elektrische als magnetische velden kunnen dus in algemene termen worden weergegeven met behulp van krachtlijnen. Eenheid elektrische ladingen hebben de neiging om te bewegen langs elektrische krachtlijnen en enkele magnetische polen - langs magnetische krachtlijnen… Er is echter een fundamenteel verschil tussen deze twee soorten krachtlijnen.

Concreet zijn er twee soorten elektrisch geladen deeltjes, positief en negatief, en elk type deeltje fungeert als een bron van elektrische stroom.

Als er deeltjes van beide typen in de ruimte zijn, beginnen de elektrische krachtlijnen bij deeltjes van het ene type en eindigen ze bij deeltjes van het andere type. Onder deze omstandigheden heeft elke elektrische veldlijn een begin, een einde en een richting.

Als er slechts één type elektrisch geladen deeltjes is, strekken elektrische krachtlijnen zich uit tussen die deeltjes en oneindig. In dit geval heeft elke krachtlijn een begin en een richting, maar geen einde.

Een magnetische veldlijn heeft, in tegenstelling tot een elektrisch veld, geen begin of einde, hoewel het een richting heeft. Magnetische veldlijnen zijn altijd continu. Hierdoor kan er geen enkele magnetische pool in de vorm van een deeltje zijn, analoog aan een enkele lading, die wordt weergegeven door een elektron of een proton.

Hoewel de concepten van magnetische polen van de noord- en zuideenheid nuttig zijn voor het kwantificeren van magnetische velden, kunnen dergelijke deeltjes niet in de natuur voorkomen. Magnetische veldlijnen kunnen echter het ene uiteinde van het lichaam verlaten en het andere uiteinde binnengaan. In deze gevallen wordt dat gezegd dit lichaam is magnetisch gepolariseerd.

Evenzo is een lichaam elektrisch gepolariseerd als elektrische veldlijnen aan het ene uiteinde ervan uitgaan en aan het andere uiteinde binnenkomen.

Bij elektrische polarisatie begint de elektrische veldlijn op een bepaald punt in het gepolariseerde lichaam. Het einde van de krachtlijn is toegewezen aan een specifiek elektron of specifiek proton. In het geval van magnetische polarisatie gaat de magnetische veldlijn gewoon door het lichaam en binnen dat lichaam zijn er geen punten waar het zou beginnen of eindigen.

Beschouw als voorbeeld het magnetische veld eromheen band magneet… Dit veld heeft zijn grootste kracht aan beide uiteinden van de staaf.

Op het eerste gezicht zou dit kunnen wijzen op de aanwezigheid van enkele bronnen van magnetisch veld in de staaf aan de uiteinden - de noordpool aan het ene uiteinde en de zuidpool aan het andere.

Een dergelijk idee ontwikkelt zich echter alleen wanneer het van buitenaf wordt bekeken, aangezien het veld in feite de grootste kracht heeft in het centrale deel van de metalen staaf, en niet aan de uiteinden. Dus hier de magnetische polen karakteriseren de punten van binnenkomst en uitgang van de krachtlijnen, op geen enkele manier de punten van hun begin of einde.

De namen noord en zuid zijn ontstaan ​​als resultaat van historische associatie. Het magnetische veld van de aarde is zo georiënteerd dat de polen zich fysiek dicht bij de geografische polen bevinden.

In feite wijst de kompasnaald op veel punten op aarde naar de geografische noordpool. In de hoofden van veel mensen versmelten deze twee totaal verschillende concepten (geografische en magnetische polen) tot één.

Maar zelfs als we de geaccepteerde conventie met betrekking tot de noord- en zuidpool gebruiken, blijft er nog steeds enige onduidelijkheid bestaan, vanwege de noodzaak om onderscheid te maken tussen de pool die in noordelijke richting is georiënteerd, wat de echte noordpool van een magneet is, en de magnetische zuidpool. , wat qua eigenschappen zou overeenkomen met de geografische noordpool, als er inderdaad een fysiek gedefinieerde enkele pool zou zijn.

Kortom, hoewel een lichaam gepolariseerd kan zijn zodat magnetische veldlijnen aan de ene kant uitgaan en aan de andere kant binnenkomen, bestaan ​​er geen objecten zoals een magnetische monopool.

Vervolg op dit artikel: Wat is de pool van de huidige bron