मैग्नेटिक मोनोपोल र इलेक्ट्रिक मोनोपोलको क्षेत्रहरू बीच कुन कुन फरक हुन्छ?
चुंबकीय एकांक र विद्युत एकांकको क्षेत्र गुणधर्ममा भएका फरक
चुंबकीय एकांक र विद्युत एकांक दुवै ही विद्युत चुंबकत्वमा दुई महत्त्वपूर्ण संकल्पनाहरू छन् र उनीहरूको क्षेत्र गुणधर्म र आचरणमा प्रमुख फरक छ। निम्न यी दुई प्रकारका एकांकको क्षेत्र गुणधर्मको विस्तृत तुलना छ:
1. परिभाषा र भौतिक पृष्ठभूमि
विद्युत एकांक: विद्युत एकांक एउटा अलग बिन्दु आवेश (सकारात्मक वा नकारात्मक) हुन्छ। कूलोम्बको नियमअनुसार, विद्युत एकांकद्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र दूरीको वर्ग (1/r2)के अनुपातमा घट्दै जान्छ र आवेशबाट बाहिर (वा अन्दर) रेडियल रूपमा दिशाबद्ध हुन्छ।
चुंबकीय एकांक: चुंबकीय एकांक एक कल्पनामूलक अलग चुंबकीय आवेश हुन्छ, जो विद्युत एकांकको संकल्पना जस्तै छ। तर, चुंबकीय एकांक प्रकृतिमा देखिएको छैन। वर्तमान चुंबकीय घटनाहरू सबै द्विध्रुव (एक युग्म उत्तर र दक्षिण ध्रुव) द्वारा उत्पन्न हुन्छन्। यदि चुंबकीय एकांकहरू थिए, तब उनीहरू विद्युत एकांकजस्तै एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्नेछन्, तर यो एक सिद्धान्तीय अनुमान छ।
2. क्षेत्र आचरण
विद्युत एकांक
विद्युत क्षेत्र वितरण: विद्युत एकांकद्वारा उत्पन्न विद्युत क्षेत्र E गोलाकार सममितिको हुन्छ र कूलोम्बको नियमअनुसार अनुसरण गर्छ:
यहाँ q आवेश, ϵ0 रिक्तिको परमिटिविटी, r आवेशबाट अवलोकन बिन्दुको दूरी, र r^ रेडियल एकाइ सदिश हुन्छ।
विद्युत विभव वितरण: विद्युत एकांकको विद्युत विभव V दूरीको अनुपातमा रेखीय रूपमा घट्दै जान्छ:
चुंबकीय एकांक (कल्पनामूलक)
चुंबकीय क्षेत्र वितरण: यदि चुंबकीय एकांकहरू थिए, तब उनीहरू एक समान गोलाकार सममितिको चुंबकीय क्षेत्र B उत्पन्न गर्नेछन्, जो कूलोम्बको नियमको एक समान रूप अनुसरण गर्छ:
यहाँ r चुंबकीय एकांकबाट अवलोकन बिन्दुको दूरी, र r^ रेडियल एकाइ सदिश हुन्छ।
चुंबकीय स्केलर विभव वितरण: चुंबकीय स्केलर विभव ϕm दूरीको अनुपातमा रेखीय रूपमा घट्दै जान्छ:
3. क्षेत्र रेखाहरूको ज्यामितिक विशेषताहरू
विद्युत क्षेत्र रेखाहरू: विद्युत एकांकको विद्युत क्षेत्र रेखाहरू एक सकारात्मक आवेशबाट (वा नकारात्मक आवेशमा) निकल्दछन् र अनन्तको लागि फैल्दछन्। यी क्षेत्र रेखाहरू डिवर्जेन्ट हुन्छन्, जो विद्युत क्षेत्रले बाहिर रेडिएट गर्दछ भनेर दर्शाउँछ।
चुंबकीय क्षेत्र रेखाहरू: चुंबकीय एकांकको चुंबकीय क्षेत्र रेखाहरू पनि एक चुंबकीय एकांकबाट (वा त्यसमा) निकल्दछन् र अनन्तको लागि फैल्दछन्। यी क्षेत्र रेखाहरू पनि डिवर्जेन्ट हुन्छन्, जो चुंबकीय क्षेत्रले बाहिर रेडिएट गर्दछ भनेर दर्शाउँछ।
4. उच्च टुक्राको बहुपोल विस्तार
विद्युत बहुपोल: विद्युत एकांकको अतिरिक्त, विद्युत द्विपोल, चतुर्पोल, आदि हुन सक्छ। विद्युत द्विपोल दुई बराबर र विपरीत आवेश युग्म छ, र यसको विद्युत क्षेत्र वितरण विद्युत एकांकबाट फरक हुन्छ, जसमा अधिक जटिल सममिति र घटन विशेषताहरू छन्।
चुंबकीय बहुपोल: वर्तमान चुंबकीय घटनाहरू अधिकांशतया चुंबकीय द्विपोल, जस्तै बार चुंबक वा धारा लुप द्वारा उत्पन्न हुन्छन्। चुंबकीय द्विपोलको चुंबकीय क्षेत्र वितरण विद्युत द्विपोलजस्तै हुन्छ, तर व्यावहारिक अनुप्रयोगमा, हामी अधिकतर सिर्जनात्मक चुंबकीय द्विपोल बाहेक उच्च टुक्राको चुंबकीय बहुपोल बारे चर्चा गर्दैन।
5. मैक्सवेलको समीकरणहरूमा प्रकटीकरण
विद्युत एकांक: मैक्सवेलको समीकरणहरूमा, आवेश घनत्व ρ विद्युतको गाउसको नियममा प्रकट हुन्छ:
यो दर्शाउँछ कि विद्युत एकांकको उपस्थितिले विद्युत क्षेत्रमा डिवर्जेन्स ल्याउँछ।
चुंबकीय एकांक: मानक मैक्सवेलको समीकरणहरूमा, चुंबकीय आवेश घनत्व ρm छैन, त्यसैले चुंबकत्वको गाउसको नियम यस प्रकार हुन्छ:
यो इन्तिमाइन गर्छ कि शास्त्रीय विद्युत चुंबकत्वमा अलग चुंबकीय एकांकहरू छैन। तर, यदि चुंबकीय एकांकहरू समावेश गरिएको थिए, यो समीकरण यस प्रकार हुनेछ:
यो चुंबकीय एकांकहरूको अस्तित्व अनुमति दिन्छ।
6. क्वान्टम प्रभावहरू
विद्युत एकांक: विद्युत एकांकहरू वास्तविकतामा अस्तित्वमा छन् र उनीहरूको विद्युत क्षेत्र क्वान्टम विद्युत चुंबकत्व (QED) द्वारा वर्णित गरिन सकिन्छ।
चुंबकीय एकांक: यद्यपि चुंबकीय एकांकहरू देखिएको छैन, उनीहरू क्वान्टम यान्त्रिकीमा प्रमुख सिद्धान्तीय प्रभावहरू छन्। उदाहरणका लागि, डिरैकले प्रस्ताव गरेका थिए कि चुंबकीय एकांकहरूको अस्तित्वले दोनों विद्युत र चुंबकीय आवेशको विभाजन र आवेशित कणहरूको तरंग फलनको चरणमा प्रभाव ल्याउँछ।
सारांश
विद्युत एकांक: वास्तविकतामा अस्तित्वमा छ, गोलाकार सममितिको विद्युत क्षेत्र उत्पन्न गर्छ जसले दूरीको वर्गको अनुपातमा घट्दै जान्छ।
चुंबकीय एकांक: कल्पनामूलक, सिद्धान्तीय रूपमा समान गोलाकार सममितिको चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्न सक्छ जसले दूरीको वर्गको अनुपातमा घट्दै जान्छ।
मुख्य फरक यो हो कि विद्युत एकांकहरू वास्तविक घटना हुन्छन्, तर चुंबकीय एकांकहरू सिद्धान्तीय अनुमान छन्।
