چه تفاوتی بین یەکپۆلە مەغناطیسی و یەکپۆلە ئەلکتریسیتی دا هەیە لە ڕێگای سەربەخۆیان؟

Dîferansên Diher ûnîyên Monopôlê Mîzanî û Monopôlê Elektrîkî yên Dîrokî

Monopôlê mîzanî û monopôlê elektrîkî dîwê zanînên herî muhîmîn ne di alîstîrîyê de, û wan dikarin dîferansên bêyînîn ên pêwendî yên wan û çavkanina wan. Ji ber vê, ji dîrokî taybetandî ya wan li ser pêwendî yên wan hewce ye:

1. Pêşnûna û Berhemî Fîzikî

Monopôlê Elektrîkî: Monopôlê elektrîkî vê gotar e ku jî tiştî şarrekek tekerî yeketî (pozîtif an negatif). Bi rêya qanûnya Coulomb, pêwendîya elektrîkî yên monopôlê elektrîkî bi rastîna derca (1/r2) girîng dikin û radîyanî ji şarreka (an tuva şarreka) derket.

Monopôlê Mîzanî: Monopôlê mîzanî vê gotar e ku şarrek mîzanî yeketî tekerî ye, hemîn sathî ku monopôlê elektrîkî. Lakin, monopôlê mîzanî nabeşkîne hatine wergerandin. Çavkanî mîzanî yên niha heme ji bo dîpolîn (cûrekek polei north û south). Eger monopôlê mîzanî bexweşîn, wan dikarin pêwendîya mîzanî yên hemîn sathî ku monopôlê elektrîkî bikin, lakin ev vê dîrokî teorîkî ye.

2. Çavkanî Pêwendî

Monopôlê Elektrîkî

Pêşnûna Pêwendîya Elektrîkî: Pêwendîya E yên monopôlê elektrîkî spherically symmetric ye û bi rêya qanûnya Coulomb derket:

ku $\mathrm{<br>}$q şarrek e, ϵ0 permittivity vacuum e, $\mathrm{<br>}$r derca ji şarreka ji destpêkê observasyonê, û r^ unit vector radîyanî e.

• Pêşnûna Potensiyal Elektrîkî: Potensiyala V yên monopôlê elektrîkî bi dercan linear decays:

Monopôlê Mîzanî (Hypothetical)

• Pêşnûna Pêwendîya Mîzanî: Eger monopôlê mîzanî bexweşîn, wan dikarin pêwendîya mîzanî B yên hemîn sathî ku monopôlê elektrîkî bikin, bi rêya qanûnyê:

  

• ku   $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">g\; şarrek\; mîzanî, </span>\; }$μ0 permeability vacuum e,   $\mathrm{<br>\; }$r derca ji monopôlê mîzanî ji destpêkê observasyonê, û r^ unit vector radîyanî e.

• Pêşnûna Potensiyal Mîzanî: Potensiyala scalar mîzanî ϕm bi dercan linear decays:

  

3. Xasîyên Geometrî yên Line Pêwendî

• Line Pêwendîya Elektrîkî: Line pêwendîya elektrîkî yên monopôlê elektrîkî ji şarreka pozîtif (an converging on şarreka negatif) derket û bi infinity extend. Ev line pêwendî divergent in, ku ew dîtin ku pêwendîya elektrîkî radiates outward.

• Line Pêwendîya Mîzanî: Line pêwendîya mîzanî yên monopôlê mîzanî ji monopôlê (an converging on it) derket û bi infinity extend. Ev line pêwendî divergent in, ku ew dîtin ku pêwendîya mîzanî radiates outward.

4. Expansions Multipole Higher Order

• Multipoles Elektrîkî: Li ser monopôlê elektrîkî, dikarin multipoles elektrîkî, dipole, quadrupoles, etc. Dipole elektrîkî ji du şarreken equal û opposite têne, û pêwendîya elektrîkî yên wan ji monopôlê elektrîkî ve different e, ku symmetry û decay characteristics complexer dikin.

• Multipoles Mîzanî: Çavkanî mîzanî yên niha heme ji bo dipoles mîzanî, wisa bar magnets û current loops. Pêwendîya mîzanî yên dipole mîzanî ji dipole elektrîkî ve similar e, lakin di karberdanên praktîkî de, me dikarin only discuss magnetic dipoles without higher-order magnetic multipoles.

5. Manifestation in Maxwell's Equations

• Monopôlê Elektrîkî: Di equations Maxwell de, density şarrek ρ appears in Gauss's law for electricity:

• Ev dîtin ku presence of an electric monopole leads to a divergence in the electric field.

• Monopôlê Mîzanî: Di equations Maxwell standard de, there is no magnetic charge density ρm, so Gauss's law for magnetism is:

Ev dîtin ku di electromagnetism classical de, there are no isolated magnetic monopoles. Lakin, if magnetic monopoles were introduced, this equation would become:

This allows for the existence of magnetic monopoles.

6. Quantum Effects

• Monopôlê Elektrîkî: Monopôlê elektrîkî exist in reality and their electric fields can be described using quantum electrodynamics (QED).

• Monopôlê Mîzanî: Although magnetic monopoles have not been observed, they have significant theoretical implications in quantum mechanics. For example, Dirac proposed that the existence of magnetic monopoles would lead to the quantization of both electric and magnetic charges and would affect the phase of the wave function of charged particles.

Summary

• Monopôlê Elektrîkî: Known to exist, produces spherically symmetric electric fields that decay with the square of the distance.

• Monopôlê Mîzanî: Hypothetical, theoretically should produce a similar spherically symmetric magnetic field that decays with the square of the distance.

The main difference lies in the fact that electric monopoles are a real-world phenomenon, while magnetic monopoles remain a theoretical hypothesis.