Co jsou magnetické póly, jaký je rozdíl mezi severním a jižním magnetickým pólem

Magnetický pól Je užitečný koncept z teorie magnetického pole podobný konceptu elektrický náboj… Definice sever a jih s ohledem na takové póly v rámci této analogie odpovídají definicím náboje jako pozitivní a negativní.

Stejně jako existuje odpudivá síla mezi dvěma elektrony a přitažlivá síla mezi elektronem a protonem, existuje odpudivá síla mezi dvěma magnetickými severními póly a přitažlivá síla mezi severním a jižním pólem.

Magnetická pole lze popsat pomocí čáry magnetického toku nebo siločáry… Tento koncept souvisí s hypotetickým chováním jediného pohybujícího se severního pólu ve vnějším magnetickém poli.

Pokud by takový pól existoval, pak by za specifikovaných podmínek měl tendenci se pohybovat ve směru pole v jakémkoli bodě prostoru a popisoval by trajektorie zvané siločáry. Jediný jižní pól se pohybuje po siločarách v opačném směru, než je směr pohybu jediného severního pólu.

Pohyb jednotkového pólu po siločarách je důsledkem působení Coulombovy síly a vliv jednoho ze dvou jednotkových pólů je nahrazen vlivem ekvivalentního magnetického pole.

Síla aplikovaná na sloup je výsledkem interakce jeho vlastního lokálního pole s polem existujícím v okolním prostoru.

Přestože je síla tohoto vnějšího pole pociťována daným pólem, nemusí být místo zdroje vnějšího pole známo, pokud se uvažuje pouze síla působící na daný pól.

Vnější pole jednoduše ovlivňuje pól umístěný v daném bodě prostoru. Intenzita odezvy jednoho pólu na účinek vnějšího pole určuje kvantitativní míru vůči kterému intenzitu tohoto vnějšího pole.

Takže jak elektrická, tak magnetická pole mohou být znázorněna obecně pomocí siločar. Jednotkové elektrické náboje mají tendenci se pohybovat po elektrických siločarách a jednotlivé magnetické póly — podél magnetických siločar… Mezi těmito dvěma typy siločar je však zásadní rozdíl.

Konkrétně existují dva typy elektricky nabitých částic, pozitivní a negativní, a každý typ částice funguje jako zdroj elektrického proudu.

Pokud jsou v prostoru částice obou typů, pak elektrické siločáry začínají na částicích jednoho typu a končí na částicích druhého typu. Za těchto podmínek má každá elektrická siločára začátek, konec a směr.

Pokud existují elektricky nabité částice pouze jednoho typu, pak se mezi těmito částicemi a nekonečnem rozprostírají elektrické siločáry. V tomto případě má každá siločára začátek a směr, ale žádný konec.

Magnetická siločára, na rozdíl od elektrického pole, má sice směr, ale nemá začátek ani konec. Magnetické siločáry jsou vždy spojité. V důsledku toho nemůže existovat jediný magnetický pól ve formě částice, analogický s jedním nábojem, který představuje elektron nebo proton.

Ačkoli koncepty severních a jižních magnetických pólů jsou užitečné pro kvantifikaci magnetických polí, takové částice nemohou v přírodě existovat. Magnetické siločáry však mohou opustit jeden konec těla a vstoupit na druhý konec. V těchto případech se to říká toto těleso je magneticky polarizované.

Podobně je těleso elektricky polarizované, pokud siločáry elektrického pole vystupují z jednoho jeho konce a vstupují na druhý konec.

Při elektrické polarizaci začíná siločára elektrického pole v určitém bodě uvnitř polarizovaného těla. Konec siločáry je přiřazen nějakému konkrétnímu elektronu nebo specifickému protonu. V případě magnetické polarizace magnetická siločára jednoduše prochází tělem a uvnitř tohoto těla nejsou žádné body, ve kterých by začínala nebo končila.

Jako příklad uvažujme magnetické pole kolem něj páskový magnet… Toto pole má největší sílu na obou koncích prutu.

Na první pohled by to mohlo naznačovat přítomnost některých zdrojů magnetického pole uvnitř tyče na jejích koncích – severní pól na jednom konci a jižní pól na druhém.

Taková představa se však rozvíjí pouze při pozorování zvenčí, protože ve skutečnosti má pole největší sílu ve střední části kovové tyče, nikoli na jejích koncích. Tak tady magnetické póly charakterizují body vstupu a výstupu siločar, nikoli body jejich začátku nebo konce.

Názvy sever a jih vznikly v důsledku historické asociace. Magnetické pole Země je orientováno tak, že jeho póly jsou fyzicky umístěny v těsné blízkosti geografických pólů.

Ve skutečnosti střelka kompasu ukazuje na geografický severní pól na mnoha místech na Zemi. V myslích mnoha lidí tyto dva zcela odlišné pojmy (geografický a magnetický pól) splývají v jeden.

Ale i při použití přijaté konvence, pokud jde o severní a jižní pól, stále zůstává určitá nejednoznačnost kvůli nutnosti rozlišovat mezi pólem orientovaným severním směrem, který je skutečným severním pólem magnetu, a jižním magnetickým pólem. , který by svými vlastnostmi odpovídal geografickému severnímu pólu, pokud by skutečně existoval fyzicky definovaný jediný pól.

Stručně řečeno, ačkoli tělo může být polarizováno tak, že magnetické siločáry vycházejí na jednom konci a vstupují na druhý konec, objekty jako magnetický monopól neexistují.

Pokračování tohoto článku: Jaký je pól zdroje proudu