Что такое дипольное поле?

В физике существует два основных типа диполей: магнитный диполь и электрический диполь. Концептуально они похожи в том, что термин диполь означает «иметь два полюса». Дипольное поле - это сумма электрических полей, возникающих в результате диполя в каждой точке области, независимо от того, является ли это электрическим диполем или магнитным диполем. Магнитное поле Земли может быть представлено дипольным полем.

Электрические диполи - это любой набор равных и противоположных зарядов, одна сторона положительная, а другая отрицательная. Атом водорода является диполем, так как имеет один положительно заряженный протон и один отрицательно заряженный электрон. Однако молекула воды также является диполем, потому что электроны более притягиваются к атому кислорода, чем два стабильных атома водорода.

Дипольное поле, окружающее электрический диполь, представляет собой полное электрическое поле, состоящее из электрической силы, обусловленной двумя зарядами внутри диполя, действующими на положительный пробный заряд в каждой точке области. Это электрическое поле состоит из силы на этом положительном испытательном заряде, деленной на величину заряда, и оно направлено в направлении силы. Это можно легко увидеть, нарисовав стрелки для представления величины электромагнитной силы в каждой точке, а затем нарисовав линии поля, параллельные направлению силы от одного заряда к другому. Величина и направление суммы этих сил является дипольным полем.

Магнитный диполь по существу является стержневым магнитом и имеет два разных полюса, север и юг. Дипольное поле в соответствии с магнитным диполем - это общее магнитное поле, состоящее из магнитных сил в каждой точке области. Все магниты являются диполями по своей природе. Одно из четырех электромагнитных уравнений, разработанных Джеймсом Максвеллом, утверждает, что такого понятия, как магнитный монополь, не существует.

В геофизике магнитное поле Земли может быть представлено как дипольное поле с линиями магнитного поля, простирающимися от географического Южного полюса до географического Северного полюса. Напряженность дипольного поля максимальна, когда линии поля находятся ближе друг к другу, как на северном и южном полюсах, и ослабевает, когда линии поля становятся дальше друг от друга. Линия, проведенная через середину дипольного поля на экваторе Земли, представляет плоскость экватора и перпендикулярна линиям магнитного поля.