Čo sú magnetické póly, aký je rozdiel medzi severným a južným magnetickým pólom

Magnetický pól Je užitočný koncept z teórie magnetického poľa podobný konceptu nabíjačka… Definície Sever a Juh s ohľadom na takéto póly v rámci tejto analógie zodpovedajú definíciám náboja ako pozitívne a negatívne.

Tak ako existuje odpudivá sila medzi dvoma elektrónmi a príťažlivá sila medzi elektrónom a protónom, existuje odpudivá sila medzi dvoma magnetickými severnými pólmi a príťažlivá sila medzi severným a južným pólom.

Magnetické polia možno opísať pomocou čiary magnetického toku alebo siločiary… Tento koncept súvisí s hypotetickým správaním jedného pohybujúceho sa severného pólu vo vonkajšom magnetickom poli.

Ak by takýto pól existoval, potom by za špecifikovaných podmienok mal tendenciu pohybovať sa v smere poľa v akomkoľvek bode priestoru a opisoval by trajektórie nazývané siločiary. Jediný južný pól sa pohybuje pozdĺž siločiar v opačnom smere ako je smer pohybu jediného severného pólu.

Pohyb jednotkového pólu po siločiarach je dôsledkom pôsobenia Coulombovej sily a vplyv jedného z dvoch jednotkových pólov je nahradený vplyvom ekvivalentného magnetického poľa.

Sila pôsobiaca na stĺp je výsledkom interakcie jeho vlastného lokálneho poľa s poľom existujúcim v okolitom priestore.

Hoci silu tohto vonkajšieho poľa pociťuje daný pól, miesto zdroja vonkajšieho poľa nemusí byť známe, ak sa uvažuje len o sile pôsobiacej na daný pól.

Vonkajšie pole jednoducho ovplyvňuje pól nachádzajúci sa v danom bode priestoru. Intenzita odozvy jedného pólu na účinok vonkajšieho poľa určuje kvantitatívnu mieru, voči ktorej intenzitu tohto vonkajšieho poľa.

Takže elektrické aj magnetické polia môžu byť znázornené všeobecne pomocou siločiar. Jednotkové elektrické náboje majú tendenciu pohybovať sa pozdĺž elektrických siločiar a jednotlivé magnetické póly — pozdĺž magnetických siločiar… Medzi týmito dvoma typmi siločiar je však zásadný rozdiel.

Konkrétne existujú dva typy elektricky nabitých častíc, pozitívne a negatívne, a každý typ častíc pôsobí ako zdroj elektrického prúdu.

Ak sú v priestore častice oboch typov, potom elektrické siločiary začínajú na časticiach jedného typu a končia na časticiach druhého typu. Za týchto podmienok má každá siločiara elektrického poľa začiatok, koniec a smer.

Ak existujú elektricky nabité častice len jedného typu, potom sa medzi týmito časticami a nekonečnom rozprestierajú elektrické siločiary. V tomto prípade má každá siločiara začiatok a smer, ale nemá koniec.

Magnetická siločiara, na rozdiel od elektrického poľa, má síce smer, ale nemá začiatok ani koniec. Magnetické siločiary sú vždy súvislé. V dôsledku toho nemôže existovať jediný magnetický pól vo forme častice, analogický s jedným nábojom, ktorý predstavuje elektrón alebo protón.

Hoci koncepty magnetických pólov severnej a južnej jednotky sú užitočné na kvantifikáciu magnetických polí, takéto častice nemôžu v prírode existovať. Magnetické siločiary však môžu opustiť jeden koniec tela a vstúpiť na druhý koniec. V týchto prípadoch sa hovorí toto teleso je magneticky polarizované.

Podobne je teleso elektricky polarizované, ak siločiary elektrického poľa vychádzajú z jedného jeho konca a vstupujú na druhý koniec.

Pri elektrickej polarizácii začína siločiara elektrického poľa v určitom bode vnútri polarizovaného telesa. Koniec siločiary je priradený nejakému špecifickému elektrónu alebo špecifickému protónu. V prípade magnetickej polarizácie siločiara magnetického poľa jednoducho prechádza telom a vo vnútri tohto telesa nie sú žiadne body, v ktorých by začínala alebo končila.

Ako príklad zvážte magnetické pole okolo neho páskový magnet… Toto pole má najväčšiu silu na oboch koncoch tyče.

Na prvý pohľad by to mohlo znamenať prítomnosť niektorých zdrojov magnetického poľa vo vnútri tyče na jej koncoch - severný pól na jednom konci a južný pól na druhom konci.

Takáto predstava sa však rozvíja len pri pozorovaní zvonku, keďže v skutočnosti má pole najväčšiu silu v centrálnej časti kovovej tyče, a nie na jej koncoch. Takže tu magnetické póly charakterizujú body vstupu a výstupu siločiar, nie v žiadnom prípade body ich začiatku alebo konca.

Názvy sever a juh vznikli ako výsledok historickej asociácie. Magnetické pole Zeme je orientované tak, že jeho póly sú fyzicky umiestnené v tesnej blízkosti geografických pólov.

V skutočnosti strelka kompasu ukazuje na geografický severný pól na mnohých miestach na Zemi. V mysliach mnohých ľudí sa tieto dva úplne odlišné pojmy (geografické a magnetické póly) spájajú do jedného.

Ale aj pri použití prijatej konvencie, pokiaľ ide o severný a južný pól, stále zostáva určitá nejednoznačnosť v dôsledku potreby rozlišovať medzi pólom orientovaným na sever, ktorý je skutočným severným pólom magnetu, a južným magnetickým pólom. , ktorý by svojimi vlastnosťami zodpovedal geografickému severnému pólu, ak by skutočne existoval fyzicky definovaný jeden pól.

Stručne povedané, hoci telo môže byť polarizované tak, že siločiary magnetického poľa vychádzajú na jednom konci a vstupujú na druhý koniec, objekty ako magnetický monopól neexistujú.

Pokračovanie tohto článku: Aký je pól zdroja prúdu