Δηλώστε τον νόμο που καθορίζει το μέγεθος της δύναμης μεταξύ 2 μαγνητών;
* Μαγνητική διπολική στιγμή: Κάθε μαγνήτης έχει μια μαγνητική διπολική στιγμή, η οποία είναι μια ποσότητα φορέα που αντιπροσωπεύει τη δύναμη και την κατεύθυνση του μαγνήτη. Όσο μεγαλύτερη είναι η διπολική στιγμή, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο και τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη.
* απόσταση: Η δύναμη μεταξύ των μαγνήτη μειώνεται ταχέως με την αύξηση της απόστασης. Πρόκειται για ένα αντίστροφο τετράγωνο νόμο, παρόμοιο με τη δύναμη της βαρύτητας.
* Προσανατολισμός: Η δύναμη μεταξύ των μαγνητών εξαρτάται από τους σχετικούς προσανατολισμούς τους. Εάν οι μαγνήτες είναι ευθυγραμμισμένοι με τους πόλους τους που αντιμετωπίζουν ο ένας τον άλλον (βόρεια προς νότο), προσελκύουν. Εάν είναι ευθυγραμμισμένοι με σαν τους πόλους που αντιμετωπίζουν ο ένας τον άλλον (βόρεια προς βορρά ή νότια προς νότο), απωθούν.
* Σχήμα και γεωμετρία: Το σχήμα και η γεωμετρία των μαγνητών επηρεάζουν επίσης την κατανομή δύναμης.
Ωστόσο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορες έννοιες και εξισώσεις για να αναλύσουμε και να προβλέψουμε τη δύναμη μεταξύ μαγνήτη:
* Νόμος Biot-Savart: Αυτός ο νόμος περιγράφει το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από ένα σύρμα ρεύματος. Μπορούμε να το εφαρμόσουμε για να υπολογίσουμε το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από κάθε μαγνήτη και στη συνέχεια να το χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε τη δύναμη μεταξύ τους.
* Νόμος του Ampère: Αυτός ο νόμος σχετίζεται με το ολοκλήρωμα της γραμμής του μαγνητικού πεδίου γύρω από έναν κλειστό βρόχο στο ρεύμα που περικλείεται από τον βρόχο. Είναι χρήσιμο για τον υπολογισμό του μαγνητικού πεδίου σε συγκεκριμένες καταστάσεις, όπως το πεδίο μέσα σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή ένα toroid.
* Lorentz Force Law: Αυτός ο νόμος περιγράφει τη δύναμη που βιώνει ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να υπολογίσουμε τη δύναμη σε μεμονωμένα μαγνητικά διπόλια μέσα στους μαγνήτες, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της συνολικής δύναμης μεταξύ των μαγνητών.
Στην πράξη, ο υπολογισμός της ακριβούς δύναμης μεταξύ των μαγνητών μπορεί να είναι πολύ περίπλοκη. Οι προσομοιώσεις λογισμικού και οι πειραματικές μετρήσεις χρησιμοποιούνται συχνά για τον προσδιορισμό της δύναμης σε συγκεκριμένες καταστάσεις.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη αναλογία:
Φανταστείτε ότι οι μαγνήτες είναι σαν δύο μαγνήτες μπαρ με βόρειους και νότιους πόλους. Εάν τα κρατάτε κοντά, θα αισθανθείτε μια ισχυρή έλξη ή απόρριψη, ανάλογα με τον προσανατολισμό τους. Αυτή η δύναμη είναι ανάλογη με τη δύναμη μεταξύ δύο φορτίων στην ηλεκτροστατική. Αλλά σε αντίθεση με τις χρεώσεις, οι οποίες είναι σημειακές, οι μαγνήτες έχουν μια πιο σύνθετη κατανομή μαγνητικών πόλων, καθιστώντας τον υπολογισμό πιο περίπλοκο.
