Wat is een dipoolveld?

In de natuurkunde zijn er twee hoofdtypen dipolen, een magnetische dipool en een elektrische dipool. Conceptueel zijn ze vergelijkbaar omdat de term dipool "met twee polen" betekent. Een dipoolveld is de som van de elektrische velden die uit de dipool op elk punt in een gebied resulteren, ongeacht of het een elektrische dipool of een magnetische dipool is. Het magnetische veld van de aarde kan worden weergegeven door een dipoolveld.

Elektrische dipolen zijn elke set van gelijke en tegengestelde ladingen, één zijde positief en één zijde negatief. Een waterstofatoom is een dipool omdat het een positief geladen proton en een negatief geladen elektron heeft. Een watermolecuul is echter ook een dipool omdat elektronen meer door het zuurstofatoom worden aangetrokken dan door de twee stabiele waterstofatomen.

Het dipoolveld rond een elektrische dipool is het totale elektrische veld dat bestaat uit de elektrische kracht als gevolg van de twee ladingen in de dipool die op elk punt in het gebied op een positieve testlading werken. Dit elektrische veld bestaat uit de kracht op die positieve testlading gedeeld door de grootte van de lading, en het is in de richting van de kracht. Dit kan gemakkelijk worden gezien door pijlen te tekenen om de grootte van de elektromagnetische kracht op elk punt weer te geven en vervolgens veldlijnen te trekken parallel aan de richting van de kracht van de ene lading naar de andere. De grootte en richting van de som van deze krachten is het dipoolveld.

Een magnetische dipool is in wezen een staafmagneet en heeft twee verschillende polen, noord en zuid. Het dipoolveld volgens een magnetische dipool is het totale magnetische veld dat bestaat uit de magnetische krachten op elk punt in het gebied. Alle magneten zijn dipolen in de natuur. Een van de vier elektromagnetische vergelijkingen ontwikkeld door James Maxwell stelt dat er geen magnetische monopool bestaat.

In de geofysica kan het magnetische veld van de aarde worden weergegeven als een dipoolveld met magnetische veldlijnen die zich uitstrekken van de geografische zuidpool naar de geografische noordpool. De sterkte van het dipoolveld is maximaal wanneer de veldlijnen dichter bij elkaar liggen, zoals op de Noord- en Zuidpool, en verzwakt naarmate de veldlijnen verder uit elkaar komen. Een lijn getrokken door het midden van het dipoolveld, op de evenaar van de aarde, vertegenwoordigt het equatoriale vlak en staat loodrecht op de magnetische veldlijnen.