மெக்னெடிக் மானோபோலுக்கும் எலக்டிரிக் மானோபோலுக்கும் இடையே அவற்றின் தளங்களில் என்ன வித்தியாசம்?

மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகளுக்கும் மின்சார ஒற்றைப்புள்ளிகளுக்கும் இடையே தொலைஞ்சுற்று பண்புகளிலான வேறுபாடுகள்

மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகளும் மின்சார ஒற்றைப்புள்ளிகளும் மின்மீனவியலில் இரு முக்கிய கருத்துகள், அவற்றின் தொலைஞ்சுற்று பண்புகள் மற்றும் நடத்தைகளில் முக்கிய வேறுபாடுகள் உள்ளன. கீழே இவ்விரு வகையான ஒற்றைப்புள்ளிகளின் தொலைஞ்சுற்றுகளில் இருந்து வரும் விரிவான ஒப்பீடு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

1. வரையறைகளும் இயற்பியல் அடிப்படையும்

மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி என்பது ஒரு தனியான மின்தூக்கம் (நேர்ம அல்லது எதிர்ம) ஆகும். கூலம்பின் விதியின்படி, மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியால் உருவாக்கப்படும் மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்று தூரத்தின் வர்க்கத்துடன் குறைந்து வரும் (1/r2 ) மற்றும் தூக்கத்திலிருந்து வெளியே அல்லது உள்ளே நோக்கி விரிவடைகிறது.

மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி: மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி என்பது மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியின் கருத்துக்கு ஒத்த ஒரு கருத்துக்களில் உள்ள ஒரு தனியான மைக்கானிய தூக்கம் ஆகும். இருந்தாலும், மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் இயற்கையில் காணப்படவில்லை. தற்போதைய மைக்கானிய என்று அறியப்படும் எல்லா நிகழ்வுகளும் டைபோல்களின் (ஒரு ஜோடி வடகிழக்கு மற்றும் மேற்கிழக்கு தூக்கங்கள்) காரணமாக உள்ளன. மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் இருந்தால், அவை மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியால் உருவாக்கப்படும் தொலைஞ்சுற்றுகளுக்கு ஒத்த மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்றுகளை உருவாக்கும், இது ஒரு கருத்துக்கள் மட்டுமே.

2. தொலைஞ்சுற்று நடத்தை

மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி

மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்று விநியோகம்: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியால் உருவாக்கப்படும் மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்று E கோள சமச்சீரானது மற்றும் கூலம்பின் விதியை போல:

இங்கு q என்பது தூக்கம், ϵ0 என்பது வெளியின் மின்தூக்க விரிவாக்கம், r என்பது தூக்கத்திலிருந்து பார்வையாளரின் தூரம், மற்றும்r^ என்பது விரிவாக்க அலகு வெக்டர்.

• மின்தூக்க விடை விநியோகம்: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியின் மின்தூக்க விடை V தூரத்துடன் நேரியலாக வீழும்:

மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி (கருத்துக்களில்)

• மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்று விநியோகம்: மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் இருந்தால், அவை கோள சமச்சீரான மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்று B, கூலம்பின் விதியின் ஒத்த வடிவத்தில் உருவாக்கும்:

  

• இங்கு g என்பது மைக்கானிய தூக்கம், μ0 என்பது வெளியின் மைக்கானிய விரிவாக்கம், r என்பது மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளியிலிருந்து பார்வையாளரின் தூரம், மற்றும் r^ என்பது விரிவாக்க அலகு வெக்டர்.

• மைக்கானிய தூக்க விடை விநியோகம்: மைக்கானிய தூக்க விடை ϕm தூரத்துடன் நேரியலாக வீழும்:

  

3. தொலைஞ்சுற்று வரிசைகளின் வடிவவியல் அம்சங்கள்

• மின்தூக்க வரிசைகள்: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியின் மின்தூக்க வரிசைகள் நேர்ம தூக்கத்திலிருந்து (அல்லது எதிர்ம தூக்கத்திற்கு வரை) வெளியே விரிவடைகின்றன மற்றும் முடிவிலியை வெளிவிடுகின்றன. இந்த வரிசைகள் விரிவடைகின்றன, இது மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்று வெளியே விரிவடைகின்றது என்பதை குறிக்கிறது.

• மைக்கானிய வரிசைகள்: மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளியின் மைக்கானிய வரிசைகளும் ஒற்றைப்புள்ளியிலிருந்து (அல்லது அதில் வரை) வெளியே விரிவடைகின்றன மற்றும் முடிவிலியை வெளிவிடுகின்றன. இந்த வரிசைகளும் விரிவடைகின்றன, இது மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்று வெளியே விரிவடைகின்றது என்பதை குறிக்கிறது.

4. மேல்நிலை மல்டிபோல் விரிவுகள்

• மின்சார மல்டிபோல்கள்: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளிகளுக்கு அடுத்து, மின்சார டைபோல்கள், குவாட்ரூபோல்கள் முதலியவை இருக்கலாம். மின்சார டைபோல் என்பது இரண்டு சமமான மற்றும் எதிர்ம தூக்கங்களைக் கொண்டது, அதன் மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்று விநியோகம் மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியின் விநியோகத்திலிருந்து வேறுபடும், இது மிகவும் சிக்கலான சமச்சீரான விநியோகம் மற்றும் வீழ்ச்சி அம்சங்களைக் கொண்டது.

• மைக்கானிய மல்டிபோல்கள்: தற்போதைய மைக்கானிய நிகழ்வுகள் முக்கியமாக மைக்கானிய டைபோல்களால், எடுத்துக்காட்டாக அம்பு மாக்கன்கள் அல்லது தொடர்ச்சி வளைகளால் உருவாக்கப்படுகின்றன. மைக்கானிய டைபோலின் மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்று விநியோகம் மின்சார டைபோலின் விநியோகத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் பொருளாதார பயன்பாடுகளில், நாம் பொதுவாக மைக்கானிய டைபோல்களை மட்டுமே பேசுகிறோம், மேல்நிலை மைக்கானிய மல்டிபோல்களை பேசாது.

5. மாக்ஸ்வெலின் சமன்பாடுகளில் வெளிப்படைவு

• மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி: மாக்ஸ்வெலின் சமன்பாடுகளில், தூக்க அடர்த்தி ρ மின்தூக்க காஸ் விதியில் வரும்:

• இது மின்சார ஒற்றைப்புள்ளியின் இருப்பு மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்றில் ஒரு விரிவாக்கத்தை குறிக்கிறது.

• மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி: திட்ட மாக்ஸ்வெலின் சமன்பாடுகளில், மைக்கானிய தூக்க அடர்த்தி ρm இல்லை, எனவே மைக்கானிய காஸ் விதி:

இது கிளாசிக்கல் மின்மீனவியலில் தனியான மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் இல்லை என்பதை குறிக்கிறது. ஆனால், மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால், இந்த சமன்பாடு இது போன்ற வடிவத்தை எடுக்கும்:

இது மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகளின் இருப்பை அனுமதிக்கிறது.

6. குவாண்டம் விளைவுகள்

• மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி: மின்சார ஒற்றைப்புள்ளிகள் உண்மையில் இருக்கின்றன மற்றும் அவற்றின் மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்றுகளை குவாண்டம் மின்தூக்கவியல் (QED) மூலம் விளக்க முடியும்.

• மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி: மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை, ஆனால் குவாண்டம் மெகானிக்ஸில் அவை முக்கிய கருத்துக்களை வெளிப்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, டைராக் மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகளின் இருப்பு மின்தூக்க மற்றும் மைக்கானிய தூக்கங்களின் குவாண்டம் செயலினை மற்றும் தூக்க பொருள்களின் அலை சார்பின் அம்பை பாதித்து வரும் என முன்னெடுத்தார்.

மீதிப்பு

• மின்சார ஒற்றைப்புள்ளி: உண்மையில் இருக்கின்றன, தூரத்தின் வர்க்கத்துடன் வீழும் கோள சமச்சீரான மின்தூக்க தொலைஞ்சுற்றுகளை உருவாக்குகின்றன.

• மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளி: கருத்துக்களில், தூரத்தின் வர்க்கத்துடன் வீழும் கோள சமச்சீரான மைக்கானிய தொலைஞ்சுற்றுகளை உருவாக்கும்.

முக்கிய வேறுபாடு மின்சார ஒற்றைப்புள்ளிகள் உண்மையில் இருக்கின்றன, ஆனால் மைக்கானிய ஒற்றைப்புள்ளிகள் கருத்துக்களில் மட்டுமே உள்ளன என்பதில் உள்ளது.