რა არის განსხვავება მაგნიტურ მონოპოლსა და ელექტრულ მონოპოლს მათ ველების შესახებ?

მაგნიტური მონოპოლებისა და ელექტრული მონოპოლების ველების შესახებ განსხვავებები

მაგნიტური მონოპოლები და ელექტრული მონოპოლები არიან ორი მნიშვნელოვანი კონცეფცია ელექტრომაგნიტიზმში და ისინი განსხვავებული ველის თვისებებით და ქცევით. ქვემოთ მოყვანილია ამ ორი მონოპოლის ველების შესახებ დეტალური შედარება:

1. განმარტებები და ფიზიკური ფონი

ელექტრული მონოპოლი: ელექტრული მონოპოლი არის ერთად არის ერთი დამოკიდებული წერტილის დარჩენა, ან დადებითი, ან უარყოფითი. კულონის კანონის მიხედვით, ელექტრული ველი, რომელიც ელექტრული მონოპოლი ქმნის, შემცირდება დისტანციის კვადრატით (1/r2) და მიმართულია რადიალურად არის დარჩენის მიმართ (ან შემოდის მიმართ).

მაგნიტური მონოპოლი: მაგნიტური მონოპოლი არის ჰიპოთეტიური დამოკიდებული მაგნიტური დარჩენა, მსგავსი ელექტრული მონოპოლის კონცეფციის. თუმცა, მაგნიტური მონოპოლები არ არის დაკავშირებული ბუნებაში. ამჟამად დაკავშირებული მაგნიტური ფენომენები ყველა შემდეგი დიპოლების (ჩრდილოეთისა და სამხრეთის ღერძების წყვილი) გამომდინარე. თუ მაგნიტური მონოპოლები არსებობდეს, ისინი შეიქმნებდნენ მაგნიტურ ველს, ანალოგიურ ელექტრული მონოპოლის ველს, მაგრამ ეს რჩება თეორიულ არასახელად.

2. ველის ქცევა

ელექტრული მონოპოლი

ელექტრული ველის დისტრიბუცია: ელექტრული ველი E, რომელიც ელექტრული მონოპოლი ქმნის, არის სფეროს სიმეტრიული და კულონის კანონის მიხედვით:

სადაც $\mathrm{<br>}$q არის დარჩენა, ϵ0 არის ვაკუუმის დიელექტრიულობა, $\mathrm{<br>}$r არის დარჩენიდან დასაკვირვებელ წერტილამდე დისტანცია და r^ არის რადიალური ერთეულის ვექტორი.

• ელექტრული პოტენციალის დისტრიბუცია: ელექტრული პოტენციალი V ელექტრული მონოპოლი წესით შემცირდება დისტანციით:

მაგნიტური მონოპოლი (ჰიპოთეტიური)

• მაგნიტური ველის დისტრიბუცია: თუ მაგნიტური მონოპოლები არსებობდეს, ისინი შეიქმნებდნენ ანალოგიურად სფეროს სიმეტრიულ მაგნიტურ ველს B, კულონის კანონის ფორმით:

  

• სადაც   $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">g\; არის\; მაგნიტური\; დარჩენა, </span>\; }$μ0 არის ვაკუუმის პერმეაბილობა,   $\mathrm{<br>\; }$r არის მაგნიტური მონოპოლიდან დასაკვირვებელ წერტილამდე დისტანცია და r^ არის რადიალური ერთეულის ვექტორი.

• მაგნიტური სკალარული პოტენციალის დისტრიბუცია: მაგნიტური სკალარული პოტენციალი ϕm ასევე წესით შემცირდება დისტანციით:

  

3. ველის ხაზების გეომეტრიული მახასიათებლები

• ელექტრული ველის ხაზები: ელექტრული ველის ხაზები ელექტრული მონოპოლიდან გამოდიან დადებითი დარჩენიდან (ან შედიან უარყოფითი დარჩენაში) და განათავსებულია უსასრულობამდე. ეს ველის ხაზები არის დივერგენტური, რაც ნიშნავს, რომ ელექტრული ველი გამოირჩევა რადიალურად.

• მაგნიტური ველის ხაზები: მაგნიტური ველის ხაზები მაგნიტური მონოპოლიდან გამოდიან (ან შედიან მასში) და განათავსებულია უსასრულობამდე. ეს ველის ხაზები ასევე არის დივერგენტური, რაც ნიშნავს, რომ მაგნიტური ველი გამოირჩევა რადიალურად.

4. უფრო მაღალი რიგის მულტიპოლური ექსპანსიები

• ელექტრული მულტიპოლები: ელექტრული მონოპოლების გარდა, შეიძლება არსებობდეს ელექტრული დიპოლები, კვადრუპოლები და ა.შ. ელექტრული დიპოლი შედგება ორი ტოლი და წინააღმდეგი დარჩენიდან და მისი ელექტრული ველის დისტრიბუცია განსხვავდება ელექტრული მონოპოლის დისტრიბუციისგან, გამოირჩენის უფრო რთული სიმეტრია და დაშლის ქარაქტერისტიკები.

• მაგნიტური მულტიპოლები: ამჟამად დაკავშირებული მაგნიტური ფენომენები ძირითადად წარმოქმნილია მაგნიტური დიპოლებით, როგორიცაა რკინის მაგნიტები ან ელექტრის ციკლები. მაგნიტური დიპოლის მაგნიტური ველის დისტრიბუცია ანალოგიურია ელექტრული დიპოლის დისტრიბუციას, მაგრამ პრაქტიკულ შემთხვევებში, ჩვენ ჩვეულებრივ გვინდა ვსაუბრობთ მაგნიტური დიპოლების შესახებ უფრო მაღალი რიგის მაგნიტური მულტიპოლების გარეშე.

5. მაქსველის განტოლებებში გამოხატვა

• ელექტრული მონოპოლი: მაქსველის განტოლებებში, დარჩენის სიმკვრივე ρ გამოჩნდება ელექტროსტატიკის გაუსის კანონში:

• ეს ნიშნავს, რომ ელექტრული მონოპოლის არსებობა წარმოქმნის ელექტრული ველის დივერგენციას.

• მაგნიტური მონოპოლი: სტანდარტულ მაქსველის განტოლებებში არ არსებობს მაგნიტური დარჩენის სიმკვრივე ρm, ასე რომ, მაგნიტური გაუსის კანონი არის:

ეს ნიშნავს, რომ კლასიკურ ელექტრომაგნიტიზმში არ არსებობს დაკავშირებული მაგნიტური მონოპოლები. თუმცა, თუ მაგნიტური მონოპოლები იყოს შეტანილი, ეს განტოლება გახდება:

ეს შესაძლოა მაგნიტური მონოპოლების არსებობა.

6. კვანტური ეფექტები

• ელექტრული მონოპოლი: ელექტრული მონოპოლები არსებობენ ნაeczyść