쌍극자 필드 란?

물리학에는 두 가지 주요 유형의 쌍극자, 즉 자기 쌍극자와 전기 쌍극자가 있습니다. 쌍극자 (dipole)라는 용어는 전기 쌍극인지 자기 쌍극자인지에 관계없이 영역의 모든 지점에서 쌍극자에서 발생하는 전기장의 합입니다. 지구 자기장은 쌍극자 장으로 표현 될 수 있습니다.

전기 쌍극자는 한 쪽 양의 쪽과 음의 쪽의 등가 및 반대 전하 세트입니다. 수소 원자는 하나의 양으로 하전 된 양성자와 하나의 음으로 하전 된 전자를 가지기 때문에 쌍극자입니다. 그러나, 물 분자는 또한 전자가 2 개의 안정한 수소 원자보다 산소 원자에 더 끌리기 때문에 쌍극자이다.

전기 쌍극자를 둘러싼 쌍극자 필드는 영역의 모든 지점에서 양의 테스트 전하에 작용하는 쌍극자 내의 두 전하로 인한 전기력으로 구성된 총 전기장입니다. 이 전기장은 양의 시험 전하에 대한 힘을 전하의 크기로 나눈 힘으로 구성되며 힘의 방향에 있습니다. 이것은 모든 지점에서 전자기력의 크기를 나타내는 화살표를 그리고 한 전하에서 다른 전하로 힘의 방향에 평행 한 필드 라인을 그려서 쉽게 볼 수 있습니다. 이 힘의 합의 크기와 방향은 쌍극자 장입니다.

자기 쌍극자는 본질적으로 막대 자석이며 북쪽과 남쪽의 두 가지 극을 가지고 있습니다. 자기 쌍극자에 따른 쌍극자 장은 영역의 모든 지점에서 자기력으로 구성된 총 자기장입니다. 모든 자석은 본질적으로 쌍극자입니다. 제임스 맥스웰 (James Maxwell)이 개발 한 네 가지 전자기 방정식 중 하나는 자기 모노폴과 같은 것은 없다고 말합니다.

지구 물리학에서 지구의 자기장은 지리적 남극에서 지리적 북극까지 연장되는 자기장 선을 가진 쌍극자 장으로 표현 될 수 있습니다. 쌍극자 장의 강도는 북극과 남극에서와 같이 필드 선이 서로 더 가까울 때 최대가되며 필드 선이 멀어 질수록 약해집니다. 지구의 적도에서 쌍극자 필드의 가운데를 통해 그려진 선은 적도면을 나타내며 자기장 선에 수직입니다.