הקוטב הצפוני נגד הקוטב הדרומי
הקוטב הצפוני והקוטב הדרומי הם שני נושאים חשובים מאוד במגנטיות. מושגים אלה הם בעלי ערך רב בכל הנוגע לתחומים כמו ניווט, פיזיקה, תיאוריה אלקטרומגנטית, הנדסת חשמל, ייצור חשמל ותחומים שונים אחרים. חובה להיות בעל הבנה ברורה במושגים אלו על מנת להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנחנו הולכים לדון במה זה מגנטיות, מה זה קוטב צפוני וקוטב דרומי, ההגדרות שלהם, אם יש כאלה, הדמיון ביניהם ולבסוף ההבדל בין הקוטב הצפוני לקוטב הדרומי.
כדי להבין מה הם קוטב צפוני וקוטב דרומי, נדרש הרעיון של שטף מגנטי (קווי שדה מגנטי).
מהו שטף מגנטי?
מגנטים התגלו על ידי סינים ויוונים בתקופה של 800 לפני הספירה. עד 600 לפני הספירה בשנת 1820, האנד כריסטיאן אורסטד, פיזיקאי דני גילה כי חוט נושא זרם גורם למחט מצפן לכוון בניצב לחוט. זה ידוע כשדה מגנטי אינדוקציה. שדה מגנטי נגרם תמיד ממטען נע. (כלומר שדה חשמלי משתנה בזמן). המגנטים הקבועים הם תוצאה של ספינים אלקטרונים של אטומים המתאחדים יחד ליצירת שדה מגנטי נטו. כדי להבין את המושג שטף מגנטי יש להבין תחילה את המושג קווי שדה מגנטי. קווי שדה מגנטי או קווי כוחות מגנטיים הם קבוצה של קווים דמיוניים, הנמשכים מקוטב N (צפוני) של המגנט לקוטב S (דרומי) של המגנט. בהגדרה, קווים אלו לעולם אינם חוצים זה את זה אלא אם כן עוצמת השדה המגנטי היא אפס. יש לציין כי קווי כוחות מגנטיים הם מושג. הם לא קיימים בחיים האמיתיים.זהו מודל, אשר נוח להשוות שדות מגנטיים באופן איכותי. אומרים שהשטף המגנטי על פני משטח פרופורציונלי למספר הקווים המגנטיים של הכוחות המאונכים למשטח הנתון. חוק גאוס, חוק אמפר וחוק Biot-Savart הם שלושת החוקים החשובים ביותר בעת חישוב השטף המגנטי על פני משטח. ניתן להוכיח ששטף מגנטי נטו על פני משטח סגור הוא תמיד אפס באמצעות חוק גאוס. זה חשוב מאוד כי זה מראה שקטבים מגנטיים תמיד מתרחשים בזוגות. לא ניתן למצוא מונופולים מגנטיים. זה גם מצביע על כך שכל קו שדה מגנטי חייב להסתיים. צפיפות השטף המגנטי של מגנט היא מקסימום בקוטב הצפוני ובקוטב הדרומי.
מה ההבדל בין הקוטב הצפוני לקוטב הדרומי?
• הקוטב הצפוני הוא המקום שבו נוצרים קווי השדה המגנטי. אלו הם קבוצה של קווים דמיוניים, המועילים להערכה איכותית של התחום. על פי חוק פלמינג, ניתן להחליט על הקוטב הצפוני באמצעות כלל חולץ הפקקים של יד ימין.קוטב צפוני תמיד דוחה קוטב צפוני ומושך קוטב דרומי.
• הקוטב הדרומי הוא המקום שבו מסתיימים קווי השדה המגנטי. ניתן לקבוע זאת גם באמצעות כלל פלמינג.
