¿Qué son los polos magnéticos, cuál es la diferencia entre los polos magnéticos norte y sur?

Polo magnético ¿Es un concepto útil de la teoría del campo magnético similar al concepto carga eléctrica… Definiciones norte y sur con respecto a tales polos dentro de esta analogía corresponden a las definiciones de carga como positivo y negativo.

Así como existe una fuerza de repulsión entre dos electrones y una fuerza de atracción entre un electrón y un protón, existe una fuerza de repulsión entre los dos polos norte magnéticos y una fuerza de atracción entre los polos norte y sur.

Los campos magnéticos se pueden describir usando líneas de flujo magnético o líneas de fuerza… Este concepto está relacionado con el comportamiento hipotético de un solo polo norte en movimiento en un campo magnético externo.

Si tal polo existiera, bajo las condiciones especificadas tendería a moverse en la dirección del campo en cualquier punto del espacio y describiría trayectorias llamadas líneas de fuerza. Un solo polo sur se mueve a lo largo de las líneas de fuerza en dirección opuesta a la dirección de movimiento de un solo polo norte.

El movimiento de un polo unitario a lo largo de las líneas de fuerza es consecuencia de la acción de la fuerza de Coulomb, y la influencia de uno de los dos polos unitarios se reemplaza por la influencia de un campo magnético equivalente.

La fuerza aplicada a un poste es el resultado de la interacción de su propio campo local con el campo existente en el espacio circundante.

Aunque la fuerza de este campo externo se siente en un polo dado, no es necesario conocer la ubicación de la fuente del campo externo si solo se considera la fuerza que actúa sobre un polo dado.

El campo externo simplemente afecta al polo ubicado en un punto dado del espacio. La intensidad de la respuesta de un polo al efecto de un campo externo determina la medida cuantitativa relativa a la cual la intensidad de este campo externo.

Entonces, tanto los campos eléctricos como los magnéticos se pueden representar en términos generales usando líneas de fuerza. Las cargas eléctricas unitarias tienden a moverse a lo largo de líneas eléctricas de fuerza y polos magnéticos individuales, a lo largo de líneas de fuerza magnéticas… Hay, sin embargo, una diferencia fundamental entre estos dos tipos de líneas de fuerza.

Específicamente, hay dos tipos de partículas cargadas eléctricamente, positivas y negativas, y cada tipo de partícula actúa como fuente de corriente eléctrica.

Si hay partículas de ambos tipos en el espacio, entonces las líneas eléctricas de fuerza comienzan en partículas de un tipo y terminan en partículas del otro tipo. En estas condiciones, toda línea de campo eléctrico tiene un principio, un final y una dirección.

Si hay partículas cargadas eléctricamente de un solo tipo, entonces las líneas eléctricas de fuerza se extienden entre esas partículas y el infinito. En este caso, cada línea de fuerza tiene un comienzo y una dirección, pero no un final.

Una línea de campo magnético, a diferencia de un campo eléctrico, aunque tiene una dirección, no tiene principio ni fin. Las líneas de campo magnético son siempre continuas. Como resultado, no puede haber un solo polo magnético en forma de partícula, análogo a una sola carga, que está representada por un electrón o un protón.

Aunque los conceptos de polos magnéticos unitarios norte y sur son útiles para cuantificar los campos magnéticos, tales partículas no pueden existir en la naturaleza. Sin embargo, las líneas de campo magnético pueden salir por un extremo del cuerpo y entrar por el otro extremo. En estos casos se dice que este cuerpo esta polarizado magneticamente.

De manera similar, un cuerpo está eléctricamente polarizado si las líneas de campo eléctrico salen de un extremo del mismo y entran por el otro extremo.

En la polarización eléctrica, la línea de campo eléctrico comienza en un punto determinado dentro del cuerpo polarizado. El final de la línea de fuerza se asigna a algún electrón específico o protón específico. En el caso de la polarización magnética, la línea del campo magnético simplemente atraviesa el cuerpo, y dentro de ese cuerpo no hay puntos en los que comience o termine.

Como ejemplo, considere el campo magnético a su alrededor. imán de cinta… Este campo tiene su mayor fuerza en ambos extremos de la vara.

A primera vista, esto podría implicar la presencia de algunas fuentes de campo magnético dentro de la barra en sus extremos: el polo norte en un extremo y el polo sur en el otro.

Sin embargo, tal idea se desarrolla solo cuando se observa desde el exterior, ya que, de hecho, el campo tiene la mayor fuerza en la parte central de la varilla de metal, y no en sus extremos. Así que aquí los polos magnéticos caracterizan los puntos de entrada y salida de las líneas de fuerza, de ninguna manera los puntos de su comienzo o fin.

Los nombres norte y sur se crearon como resultado de una asociación histórica. El campo magnético de la Tierra está orientado de modo que sus polos estén ubicados físicamente muy cerca de los polos geográficos.

De hecho, la aguja de la brújula apunta al polo norte geográfico en muchos puntos de la tierra. En la mente de muchas personas, estos dos conceptos completamente diferentes (los polos geográfico y magnético) se fusionan en uno solo.

Pero incluso usando la convención aceptada en cuanto a los polos norte y sur, todavía queda cierta ambigüedad, debido a la necesidad de distinguir entre el polo orientado en dirección norte, que es el verdadero polo norte de un imán, y el polo sur magnético. , que, en términos de sus propiedades, correspondería al polo norte geográfico, si es que hubiera un solo polo físicamente definido.

En resumen, aunque un cuerpo puede polarizarse de modo que las líneas de campo magnético salgan por un extremo y entren por el otro extremo, no existen objetos como un monopolo magnético.

Continuando con este artículo: ¿Cuál es el polo de la fuente de corriente?