磁極とは何ですか、北磁極と南磁極の違いは何ですか

磁極概念と同様の磁場理論からの有用な概念です電荷… 定義 北と南 このアナロジー内のそのような極に関しては、次のような電荷の定義に対応します。 ポジティブとネガティブ.

2 つの電子の間には反発力があり、電子と陽子の間には引力が存在するのと同様に、2 つの磁場の北極の間には反発力があり、北極と南極の間には引力が存在します。

磁極マグネット

磁場は次のように記述できます。 磁束線または力線… この概念は、移動する単一の北極の仮説上の動作に関連しています。外部磁場の中で.

このような極が存在する場合、指定された条件下では、空間内の任意の点で場の方向に移動する傾向があり、力線と呼ばれる軌道を描くことになります。単一の S 極は、単一の N 極の移動方向とは反対方向に力線に沿って移動します。

力線に沿った単位極の動きはクーロン力の作用の結果であり、2 つの単位極のうちの 1 つの影響は同等の磁場の影響に置き換えられます。

極に加えられる力は、その極自体の局所的な場と周囲の空間に存在する場との相互作用の結果です。

この外部場の強さは特定の極によって感じられますが、特定の極に作用する力のみを考慮する場合、外部場の発生源の位置を知る必要はありません。

外部磁場は、空間内の特定の点に位置する極に影響を与えるだけです。外部場の影響に対する 1 つの極の応答の強度によって、どの極に対する相対的な定量的尺度が決まります。この外部フィールドの強さ.

したがって、電場と磁場の両方は、力線を使用して一般的な用語で表すことができます。単位電荷は電気力線に沿って移動する傾向があり、 単一の磁極 - 磁力線に沿って…しかし、これら 2 つのタイプの力線の間には根本的な違いがあります。

具体的には、荷電粒子にはプラスとマイナスの 2 種類があり、それぞれが電流源として機能します。

空間に両方のタイプの粒子が存在する場合、電気力線は一方のタイプの粒子で始まり、もう一方のタイプの粒子で終わります。このような条件下では、すべての電力線には始まり、終わり、方向があります。

1 種類の荷電粒子のみが存在する場合、電気力線はそれらの粒子間に無限に伸びます。この場合、各力線には始まりと方向がありますが、終わりはありません。

磁力線は、電場とは異なり、方向はありますが、始まりも終わりもありません。 磁力線は常に連続しています。 その結果、電子または陽子によって表される単一の電荷に類似した、粒子の形をした単一の磁極は存在できません。

北と南の単位磁極の概念は磁場の定量化に役立ちますが、そのような粒子は自然界には存在しません。ただし、磁力線は物体の一方の端から出て、もう一方の端に入る可能性があります。こういった場合にはこう言われます この体は磁極化している.

同様に、電力線が物体の一方の端から出て、もう一方の端から入る場合、物体は電気的に分極されます。

電気分極では、電力線は分極体の内部のある点から始まります。力線の端は、特定の電子または特定の陽子に割り当てられます。磁気分極の場合、磁力線は単に物体を通過するだけであり、その物体の内部には磁力線が始まる点も終わる点もありません。

例として、周囲の磁場を考えてみましょう。テープマグネット…このフィールドはロッドの両端に最大の強みがあります。

一見すると、これはロッドの両端の内部に磁場の発生源が存在することを暗示しているかもしれません。つまり、一方の端が N 極、もう一方の端が S 極です。

しかし、実際には磁場は金属棒の両端ではなく中央部分で最大の強度を持つため、そのような考えは外側から観察した場合にのみ発展します。それでここで 磁極は力線の入口と出口を特徴づけるものであり、決して力線の始まりや終わりの点を表すものではありません。

北と南という名前は、歴史的なつながりの結果として作成されました。地球の磁場は、その極が物理的に地理的な極の近くに位置するように方向付けられています。

実際、コンパスの針は地球上の多くの地点で地理的な北極を指します。多くの人々の心の中で、これら 2 つのまったく異なる概念 (地理と磁極) が 1 つに融合します。

しかし、N 極と S 極に関して受け入れられている慣例を使用したとしても、磁石の真の N 極である N 方向を向いた極と磁極の S を区別する必要があるため、依然として曖昧さが残ります。実際に物理的に定義された単一の極が存在する場合、その特性の観点から、これは地理的な北極に対応します。

つまり、磁力線が一方の端から出てもう一方の端から入るように物体を分極させることはできますが、磁気単極子のような物体は存在しません。