Manyetik kutuplar nelerdir, kuzey ve güney manyetik kutupları arasındaki fark nedir

manyetik kutup Konsepte benzer manyetik alan teorisinden kullanışlı bir kavramdır. elektrik şarjı… Tanımlar Kuzey ve Güney bu benzetme içindeki bu tür kutuplarla ilgili olarak, yük tanımlarına şu şekilde karşılık gelir: olumlu ve olumsuz.

İki elektron arasında itici bir kuvvet ve bir elektron ile bir proton arasında çekici bir kuvvet olduğu gibi, iki manyetik kuzey kutbu arasında bir itici kuvvet ve kuzey ve güney kutupları arasında bir çekici kuvvet vardır.

Manyetik alanlar kullanılarak tanımlanabilir manyetik akı çizgileri veya kuvvet çizgileri… Bu kavram, hareket eden tek bir kuzey kutbunun varsayımsal davranışıyla ilgilidir. harici bir manyetik alanda.

Eğer böyle bir kutup varsa, belirtilen koşullar altında uzaydaki herhangi bir noktada alan yönünde hareket etme eğiliminde olacak ve kuvvet çizgileri adı verilen yörüngeleri tanımlayacaktır. Tek bir güney kutbu, kuvvet çizgileri boyunca tek bir kuzey kutbunun hareket yönüne ters yönde hareket eder.

Bir birim kutbun kuvvet çizgileri boyunca hareketi, Coulomb kuvvetinin etkisinin bir sonucudur ve iki birim kutbundan birinin etkisi, eşdeğer bir manyetik alanın etkisiyle değiştirilir.

Bir direğe uygulanan kuvvet, kendi yerel alanının çevredeki boşlukta var olan alanla etkileşiminin sonucudur.

Bu dış alanın gücü belirli bir kutup tarafından hissedilse de, yalnızca belirli bir kutba etki eden kuvvet dikkate alındığında, dış alanın kaynağının konumunun bilinmesi gerekmez.

Dış alan, uzayda belirli bir noktada bulunan kutbu etkiler. Bir kutbun harici bir alanın etkisine verdiği tepkinin yoğunluğu, nicel ölçüyü belirler. bu dış alanın yoğunluğu.

Bu nedenle, hem elektrik hem de manyetik alanlar kuvvet çizgileri kullanılarak genel terimlerle gösterilebilir. Birim elektrik yükleri, elektrik kuvvet çizgileri boyunca hareket etme eğilimindedir ve tek manyetik kutuplar - manyetik kuvvet çizgileri boyunca... Bununla birlikte, bu iki tür kuvvet çizgisi arasında temel bir fark vardır.

Spesifik olarak, pozitif ve negatif olmak üzere iki tür elektrik yüklü parçacık vardır ve her parçacık türü bir elektrik akımı kaynağı olarak işlev görür.

Uzayda her iki türden parçacık varsa, elektrik kuvvet çizgileri bir tür parçacık üzerinde başlar ve diğer tür parçacıklar üzerinde biter. Bu koşullar altında, her elektrik alan çizgisinin bir başı, sonu ve yönü vardır.

Yalnızca bir tür elektrik yüklü parçacıklar varsa, elektrik kuvvet çizgileri bu parçacıklar ile sonsuz arasında uzanır. Bu durumda, her kuvvet çizgisinin bir başlangıcı ve yönü vardır, ancak sonu yoktur.

Bir manyetik alan çizgisi, bir elektrik alanından farklı olarak, bir yönü olmasına rağmen, başı veya sonu yoktur. Manyetik alan çizgileri her zaman süreklidir. Sonuç olarak, bir elektron veya bir proton tarafından temsil edilen, tek bir yüke benzer, parçacık şeklinde tek bir manyetik kutup olamaz.

Kuzey ve güney birim manyetik kutup kavramları, manyetik alanları ölçmek için yararlı olsa da, bu tür parçacıklar doğada bulunamaz. Ancak manyetik alan çizgileri vücudun bir ucundan çıkıp diğer ucuna girebilir. Bu durumlarda söylenir ki bu vücut manyetik olarak polarize.

Benzer şekilde, elektrik alan çizgileri bir ucundan çıkıp diğer ucundan giriyorsa, bir cisim elektriksel olarak polarizedir.

Elektrik polarizasyonunda, elektrik alan çizgisi polarize gövdenin içinde belirli bir noktada başlar. Kuvvet çizgisinin sonu, belirli bir elektrona veya belirli bir protona atanır. Manyetik polarizasyon durumunda, manyetik alan çizgisi basitçe vücuttan geçer ve o vücudun içinde başlayacağı veya biteceği hiçbir nokta yoktur.

Örnek olarak, etrafındaki manyetik alanı düşünün. bant mıknatıs... Bu alan, çubuğun her iki ucunda en büyük güce sahiptir.

İlk bakışta bu, çubuğun uçlarında - bir uçta kuzey kutbu ve diğer uçta güney kutbu - içinde bazı manyetik alan kaynaklarının varlığına işaret edebilir.

Bununla birlikte, böyle bir fikir yalnızca dışarıdan gözlemlendiğinde gelişir, çünkü aslında alan metal çubuğun uçlarında değil, orta kısmında en büyük güce sahiptir. Yani burada manyetik kutuplar kuvvet çizgilerinin giriş ve çıkış noktalarını karakterize eder, hiçbir şekilde başlangıç ​​veya bitiş noktalarını değil.

Kuzey ve güney isimleri, tarihsel ilişkilendirmenin bir sonucu olarak yaratılmıştır. Dünyanın manyetik alanı, kutupları fiziksel olarak coğrafi kutuplara yakın olacak şekilde yönlendirilmiştir.

Aslında, pusula iğnesi dünyanın birçok noktasında coğrafi kuzey kutbunu gösterir. Pek çok insanın zihninde, bu iki tamamen farklı kavram (coğrafi ve manyetik kutuplar) birleşir.

Ancak kuzey ve güney kutuplarıyla ilgili olarak kabul edilen sözleşmeyi kullansak bile, bir mıknatısın gerçek kuzey kutbu olan kuzey yönünde yönlendirilmiş kutup ile güney manyetik kutbu arasında ayrım yapma gerekliliği nedeniyle hala bazı belirsizlikler vardır. , eğer gerçekten fiziksel olarak tanımlanmış tek bir kutup olsaydı, özellikleri açısından coğrafi kuzey kutbuna karşılık gelirdi.

Kısacası bir cisim, manyetik alan çizgileri bir uçtan çıkıp diğer uçtan girecek şekilde polarize edilebilse de, manyetik monopol gibi nesneler yoktur.

Bu makalenin devamı: Akım kaynağının kutbu nedir?