Μαγνητικοί πόλοι

Ένας μαγνήτης ράβδου που κρέμεται στο μαγνητικό πεδίο της Γης προσανατολίζεται μόνος του Βορράς-Νότου. Ένας βόρειος μαγνητικός πόλος είναι ο βόρειος πόλος ενός τέτοιου μαγνήτη ή οποιουδήποτε συγκρίσιμου πόλου. Ένας νότιος μαγνητικός πόλος είναι ο νότιος πόλος, ή οποιοσδήποτε πόλος που είναι συγκρίσιμος με αυτόν. Οι ανόμοιοι πόλοι διάφορων μαγνητών έλκονται μεταξύ τους, ενώ όμοιοι πόλοι απωθούνται μεταξύ τους.

Μόλις το 1750, χρησιμοποιήθηκε ένας νόμος αντίστροφου τετραγώνου για να εκφράσει τη μαγνητική δύναμη μεταξύ των πόλων δύο μαγνητών μακριών ράβδων. Εάν η απόσταση μεταξύ γειτονικών πόλων είναι διπλάσια, για παράδειγμα, η μαγνητική δύναμη μειώνεται στο ένα τέταρτο του προηγούμενου μεγέθους της.

Ο μαγνητικός πόλος είναι το μεγαλύτερο τμήμα του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου μέσω κάθε άκρης ενός μαγνήτη. Ένα μαγνητικό μονόπολο είναι ένα υποθετικό υποατομικό σωματίδιο που μπορεί να αναπαρασταθεί από τους πόλους ενός μαγνήτη..

• Ο βόρειος μαγνητικός πόλος είτε της Γης βρίσκεται εκεί όπου η βόρεια πλευρά της πυξίδας δείχνει προς τα κάτω.
• Φαίνεται να είναι ένας νότιος μαγνητικός πόλος, με τη νότια πλευρά της πυξίδας να δείχνει ευθεία προς τα κάτω.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης προσανατολίζεται σε κατεύθυνση Βορρά-Νότου όταν ένας ραβδοσκοπικός μαγνήτης είναι περιορισμένος σε αυτό. Ένας βόρειος μαγνητικός πόλος είναι ο βόρειος πόλος ενός τέτοιου μαγνήτη ή οποιουδήποτε συγκρίσιμου πόλου. Ένας νότιος μαγνητικός πόλος είναι ο νότιος πόλος, ή ακόμα και οποιοσδήποτε πόλος είναι συγκρίσιμος με αυτόν. Διάφοροι μαγνήτες που δεν μοιάζουν με πόλους προορίζονται να ελκύουν ο ένας τον άλλον, ενώ παρόμοιοι πόλοι θεωρείται ότι απωθούν ο ένας τον άλλον.

Οι μαγνητικοί πόλοι μπορούν εύκολα να οπτικοποιηθούν χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη ράβδου. Οι πόλοι ενός μαγνήτη είναι τα δύο άκρα ενός μόνιμου μαγνήτη. Οι καμπύλες γραμμές με βέλη χρησιμοποιούνται για να δείξουν τις δυνάμεις που ασκούνται από έναν μαγνήτη. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου είναι όλες αυτές οι γραμμές δύναμης, καθώς και το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τον μαγνήτη. Τα βέλη στις γραμμές υποδεικνύουν την κατεύθυνση μιας μαγνητικής δύναμης, η οποία είναι από τον Βόρειο Πόλο του μαγνήτη στον Νότιο Πόλο του.
Οι πραγματικοί μαγνητικοί πόλοι δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί σε εργαστήριο, παρόλο που δίνονται για δύο λόγους. Πρώτον, η έννοια του μαγνητισμού του μαγνητικού πόλου, που είναι μια επανάληψη του ηλεκτρικά φορτισμένου μαγνητισμού, είναι πολύ πιο απλή από τον φορμαλισμό του μαγνητισμού ηλεκτρικού ρεύματος. (Ως αποτέλεσμα, τόσο οι μαζικοί μαγνήτες που χρησιμοποιούνται στην απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού και οι επιταχυντές σωματιδίων, όσο και τα μικροσκοπικά μαγνητικά σωματίδια που χρησιμοποιούνται στη μαγνητική ταινία αποθήκευσης και στους σκληρούς δίσκους υπολογιστών, σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας τη θεωρία του μαγνητικού πόλου.) 

Στους παραδοσιακούς κινητήρες PM, οι μαγνητικοί πόλοι είναι σταθεροί σε μία θέση και η ταχύτητα περιστροφής είναι ανάλογη της συχνότητας. Οι μαγνητικοί πόλοι σε ένα WPM είναι πιο ευέλικτοι επειδή το μηχάνημα χρησιμοποιεί ένα συγκεκριμένο πηνίο για να «αποτυπώσει» πόλους σε έναν δακτύλιο από μαγνητικό υλικό που συνδέεται με τον περιστρεφόμενο ρότορα. Αυτό το πηνίο λειτουργεί παρόμοια με ένα μαγνητόφωνο, με τη διαφορά ότι, εκτός από ένα μαγνητόφωνο, το οποίο προορίζεται να διαγράφει και να καταγράφει ήχο μόνο μια φορά στο τόσο, το πηνίο Written-Pole γράφει και εξαλείφει τους μαγνητικούς πόλους στη συχνότητα γραμμής κατά την προετοιμασία. Οι επικαλυπτόμενοι μαγνητικοί πόλοι πιέζουν τον ρότορα προς τα εμπρός, αυξάνοντας την ταχύτητά του με κάθε περιστροφή έως ότου ο κινητήρας φτάσει στη μέγιστη σχεδιαστική του ταχύτητα.

Ένας μαγνητικός πόλος είναι ένα μέρος στο οποίο η μαγνητική δύναμη εστιάζεται και είναι υψηλότερη σε κάθε άκρη ενός μαγνητικού πεδίου.

Ένας μαγνήτης ράβδου, όπως αυτός που πιθανώς είδατε σε ένα μάθημα επιστήμης στο σχολείο, είναι ο καλύτερος τρόπος για να δείτε τους πόλους ενός μαγνήτη. Δεδομένου ότι οι μαγνητικές του ιδιότητες είναι σταθερές, αυτό το είδος μαγνήτη είναι γνωστό ως μόνιμος μαγνήτης. Οι πόλοι είναι τα δύο άκρα ενός μόνιμου μαγνήτη. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου είναι καμπύλες γραμμές με βέλη που απεικονίζουν το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τον μαγνήτη και τη δύναμη που παράγει. Εφόσον η μαγνητική δύναμη έχει κατεύθυνση, από τον Βόρειο πόλο στον Νότιο πόλο του μαγνήτη, απαιτούνται οι κατευθύνσεις.

Χαρακτηριστικά μαγνητικών πόλων:

Οι "πόλοι" αναφέρονται στα μαγνητικά ισχυρά τμήματα των μαγνητών. Όταν υπάρχουν περισσότεροι από ένας μαγνήτες, αντιστέκονται, τραβούν ή διεγείρουν ο ένας τον άλλον. Παρόμοιοι πόλοι αντιτίθενται μεταξύ τους, αλλά οι αντίθετοι πόλοι γενικά ελκύουν ο ένας τον άλλον..

Μαγνητικοί πόλοι της Γης

Ακόμη και με τις διακυμάνσεις του, η απλούστερη μέθοδος για την προσομοίωση του σχήματος και της συμπεριφοράς του μαγνητικού πεδίου της Γης είναι να φανταστεί κανείς ότι δημιουργείται από έναν μαγνήτη ράβδου εντός της υδρογείου. Ο βόρειος μαγνητικός πόλος και επίσης ο νότιος μαγνητικός πόλος είναι σημεία στην επιφάνεια της γης που υποδεικνύουν τα διαφορετικά άκρα του πεδίου (αν και δεν είναι αρκετά αντίθετα λόγω της ανισορροπίας του πεδίου).

Και οι δύο μαγνητικοί πόλοι δεν είναι τοποθετημένοι στους γεωγραφικούς πόλους, οι οποίοι φαίνεται να είναι θέσεις στην επιφάνεια που καθορίζουν τη θέση του άξονα περιστροφής του πλανήτη, επειδή παρόλο που τα ρεύματα δυναμό παράγουν ένα πεδίο που εξακολουθεί να ευθυγραμμίζεται επίσης με τον άξονα περιστροφής της γης (90 μοίρες βόρειο και νότιο γεωγραφικό πλάτος).

Οι μαγνητικοί πόλοι είναι θέσεις στην επιφάνεια της γης στις οποίες η δύναμη του μαγνητικού πεδίου δρα κάθετα στον άξονα. Το μαγνητικό πεδίο δρα κατ' ευθείαν προς τα κάτω στον βόρειο μαγνητικό πόλο και ευθεία προς τα επάνω στον νότιο μαγνητικό πόλο.

Οι μαγνητικοί πόλοι υπάρχουν πάντα σε ζεύγη

Οι μαγνητικοί πόλοι βρίσκονται πάντα σε ζεύγη. Είναι αδύνατο να διαχωριστούν οι δύο πόλους ενός μαγνήτη. Όταν ένας μαγνήτης ράβδου σπάσει στη μέση, ανακαλύπτεται ότι κάθε μισό είναι μαγνήτης. Κάθε συστατικό έχει την ικανότητα να προσελκύει μικροσκοπικά θραύσματα σιδήρου. Όταν επιπλήττεται με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να αιωρείται ελεύθερα, κάθε τμήμα στηρίζεται στην κατεύθυνση βορρά-νότου. Αυτό δείχνει ότι στα σπασμένα άκρα, δημιουργούνται νέοι πόλοι. Ακόμα κι αν αυτά τα συστατικά θρυμματίζονται επανειλημμένα, κάθε μέρος θα εξακολουθούσε να ανακαλύπτεται ότι είναι ένας πλήρης μαγνήτης. Και οι δύο πόλοι είναι παρόντες σε κάθε στοιχείο (πόλος Ν και πόλος S). Ως αποτέλεσμα, οι δύο πόλοι ενός μαγνήτη εμφανίζονται ταυτόχρονα.

Συμπέρασμα:

Ένας μαγνήτης ράβδου, όπως αυτός που μπορεί να έχετε δει σε ένα μάθημα επιστήμης στο σχολείο, είναι ο καλύτερος τρόπος για να δείτε τους πόλους ενός μαγνήτη. Επειδή οι μαγνητικές του ιδιότητες είναι σταθερές, αυτό το είδος μαγνήτη είναι γνωστό ως μόνιμος μαγνήτης. Οι πόλοι είναι τα δύο άκρα ενός μόνιμου μαγνήτη. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου είναι καμπύλες γραμμές με βέλη που απεικονίζουν το μαγνητικό πεδίο που περικλείει τον μαγνήτη και τη δύναμη που παράγει. Αν και η μαγνητική δύναμη έχει μια διαδρομή, από τον Βόρειο πόλο στον Νότιο πόλο του μαγνήτη, απαιτούνται τα βέλη.