Ինչ տարբերություն կա մագնիսական մոնոպոլի և էլեկտրական մոնոպոլի դաշտերի միջև

Մագնիսական մոնոպոլերի և էլեկտրական մոնոպոլերի դաշտերի համեմատությունը

Մագնիսական մոնոպոլերը և էլեկտրական մոնոպոլերը երկու կարևոր հասկացություններ են էլեկտրամագնիսականության մեջ, և դրանք ներկայացնում են դաշտերի հատկություններով և վարքով նշանակալի տարբերություններ։ Հետևյալը այդ երկու տիպի մոնոպոլերների դաշտերի նկատմամբ führliche համեմատությունն է:

1. Սահմանումները և ֆիզիկական հիմնավորումը

Էլեկտրական մոնոպոլը. Էլեկտրական մոնոպոլը նշանակում է առանձնացված կետային լարվածություն, որը կարող է լինել դրական կամ բացասական։ Կուլոնի օրենքի համաձայն, էլեկտրական մոնոպոլը ստեղծող էլեկտրական դաշտը կրճատվում է հեռավորության քառակուսով (1/r2) և շրջանային համաչափ է ուղղված լարվածությունից դուրս կամ դեպի լարվածությունը։

Մագնիսական մոնոպոլը. Մագնիսական մոնոպոլը հիպոթետիկ առանձնացված մագնիսական լարվածություն է, որը նման է էլեկտրական մոնոպոլի հասկացությանը։ Այնուամենայնիվ, մագնիսական մոնոպոլերը բնության մեջ դեռ չեն դիտվել։ Այժմ առկա մագնիսական երևույթները բոլորը առաջանում են դիպոլների հետ (հյուսիս և հարավ բևեռների զույգ)։ Եթե մագնիսական մոնոպոլեր գոյություն ունենային, դրանք կստեղծեին մագնիսական դաշտ, որը նման է էլեկտրական մոնոպոլի ստեղծող դաշտին, բայց դա միշտ մնում է տեսական ենթադրություն։

2. Դաշտի վարք

Էլեկտրական մոնոպոլը

Էլեկտրական դաշտի բաշխումը. Էլեկտրական մոնոպոլը ստեղծող էլեկտրական դաշտը շրջանային համաչափ է և համապատասխանում է Կուլոնի օրենքին.

որտեղ $\mathrm{<br>}$q-ն լարվածությունն է, ϵ0-ն վակուումի թափանցելիությունն է, $\mathrm{<br>}$r-ն լարվածությունից դիմացի կետի հեռավորությունն է, և r^-ն շրջանային միավոր վեկտորն է։

• Էլեկտրական պոտենցիալի բաշխումը. Էլեկտրական մոնոպոլի էլեկտրական պոտենցիալը գծային է հեռավորության հետ կրճատվում.

Մագնիսական մոնոպոլը (հիպոթետիկ)

• Մագնիսական դաշտի բաշխումը. Եթե մագնիսական մոնոպոլեր գոյություն ունենային, դրանք կստեղծեին նմանատիպ շրջանային համաչափ մագնիսական դաշտ B, որը համապատասխանում է Կուլոնի օրենքին.

  

• որտեղ   $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">g-ն\; մագնիսական\; լարվածությունն\; է, </span>\; }$μ0-ն վակուումի մագնիսական թափանցելիությունն է,   $\mathrm{<br>\; }$r-ն մագնիսական մոնոպոլից դիմացի կետի հեռավորությունն է, և r^-ն շրջանային միավոր վեկտորն է։

• Մագնիսական սկալյար պոտենցիալի բաշխումը. Մագնիսական մոնոպոլի մագնիսական սկալյար պոտենցիալը գծային է հեռավորության հետ կրճատվում.

  

3. Դաշտի գծերի երկրաչափական հատկությունները

• Էլեկտրական դաշտի գծերը. Էլեկտրական մոնոպոլի էլեկտրական դաշտի գծերը դուրս են գալիս դրական լարվածությունից (կամ ներմուծվում են բացասական լարվածության մեջ) և հանդիպում են անվերջության։ Այդ գծերը դիվերգենտ են, որը ցույց է տալիս, որ էլեկտրական դաշտը շրջառուն է տալիս։

• Մագնիսական դաշտի գծերը. Մագնիսական մոնոպոլի մագնիսական դաշտի գծերը նույնպես դուրս են գալիս մոնոպոլից (կամ ներմուծվում են դրա մեջ) և հանդիպում են անվերջության։ Այդ գծերը նույնպես դիվերգենտ են, որը ցույց է տալիս, որ մագնիսական դաշտը շրջառուն է տալիս։

4. Բարձր կարգի բազմոլորական ընդլայնումներ

• Էլեկտրական բազմոլորականները. Ելեկտրական մոնոպոլների բացի, կարող են գոյություն ունենալ էլեկտրական դիպոլներ, քառապոլներ և այլն։ Էլեկտրական դիպոլը բաղկացած է երկու հավասար և հակառակ լարվածություններից, և դրա էլեկտրական դաշտի բաշխումը տարբեր է էլեկտրական մոնոպոլի դաշտի բաշխումից, ցույց է տալիս ավելի բարդ համաչափություն և կրճատման հատկություններ։

• Մագնիսական բազմոլորականները. Այժմ առկա մագնիսական երևույթները հիմնականում հանդիպում են մագնիսական դիպոլների հետ, ինչպիսիք են մագնիսական մետաղադեմները կամ հոսանքի օղակները։ Մագնիսական դիպոլի մագնիսական դաշտի բաշխումը նման է էլեկտրական դիպոլի էլեկտրական դաշտի բաշխմանը, բայց պրակտիկայում մենք սովորաբար քննում ենք մագնիսական դիպոլները առանց բարձր կարգի մագնիսական բազմոլորականների։

5. Մասնակցությունը Մաքսվելի հավասարումներում

• Էլեկտրական մոնոպոլը. Մաքսվելի հավասարումներում լարվածության խտությունը ρ ներկայացվում է էլեկտրականության Գաուսի օրենքում.

• Այս նշանակում է, որ էլեկտրական մոնոպոլի առկայությունը առաջ է բերում էլեկտրական դաշտի դիվերգենցիային։

• Մագնիսական մոնոպոլը. Ստանդարտ Մաքսվելի հավասարումներում չկա մագնիսական լարվածության խտություն ρm, ուստի մագնիսականության Գաուսի օրենքը է.

Այս նշանակում է, որ դասական էլեկտրամագնիսականության մեջ չկա առանձնացված մագնիսական մոնոպոլեր։ Բայց եթե մագնիսական մոնոպոլեր ներմուծենք, այս հավասարումը կդառնա.

Այս հնարավորությունը թույլ է տալիս մագնիսական մոնոպոլերի գոյության համար։

6. Քվանտային երևույթներ

• Էլեկտրական մոնոպոլը. Էլեկտրական մոնոպոլերը գոյություն ունեն իրականում և դրանց էլեկտրական դաշտները կարող են նկարագրվել քվանտային էլեկտրադինամիկայի (QED) միջոցով։

• Մագնիսական մոնոպոլը. Չնայած մագնիսական մոնոպոլերը դեռ չեն դիտվել, դրանք ունեն նշանակալի տեսական հետևանքներ քվանտային մեխանիկայում։ Օրինակ, Դիրակը առաջարկել է, որ մագնիսական մոնոպոլերի գոյությունը կառուցացնում է էլեկտրական և մագնիսական լարվածությունների քվանտացումը և ազդում է լարված մասնիկների ալիքային ֆունկցիայի փուլի վրա։

Ընդհանուր նկարագրություն

• Էլեկտրական մոնոպոլը. Իրականում գոյություն ունի, ստեղծում է շրջանային համաչափ էլեկտրական դաշտ, որը կրճատվում է հեռավորության քառակուսով։

• Մագնիսական մոնոպոլը. Հիպոթետիկ, տեսականորեն պետք է ստեղծի նման շրջանային համաչափ մագնիսական դաշտ, որը կրճատվում է հեռավորության քառակուսով։

Հիմնական տարբերությունը այն է, որ էլեկտրական մոնոպոլերը իրական երևույթներ են, իսկ մագնիսական մոնոպոլերը մնում են տեսական հիպոթեզ։