Manyetik alanlar nasıl 'tespit edilir'?
Griffith'in Elektrodinamiğini okurken, manyetik alanların nasıl tanıtıldığını tam olarak anlamadım.
Elektrik Alanları, elektrostatik kuvveti bulmak için bir ara hesaplama olarak tanıtıldı ve bunların algılanması bir bakıma mantıklı çünkü Alan ve Kuvvet aynı yöndedir. Spesifik olarak, elektrik alanı (kendi başına fiziksel bir varlık) birim yük başına kuvvettir.
Ancak, manyetik alanlar 'çubuk mıknatıslar tarafından tespit edilen' olarak tanıtıldı. Çubuk mıknatısı kullanarak, düz bir akım taşıyan telin dışındaki manyetik alanın eşmerkezli daireler oluşturduğu sonucuna vardık ve ardından "kuvvet" in yönünü görmek için başka bir akım taşıyan tel getirdik. Daha sonra kuvvet yasasının formda olması gerektiği sonucuna vardık$q(v \times B)$.
Sorum şu: Çubuk mıknatısın kuvveti değil alanı algıladığı ve gücü değil alanı algıladığı sonucuna nasıl vardık? Bir manyetik alanın varlığında akım taşıyan bir tel ile çubuk mıknatısta olanlar arasındaki fark nedir?
Yanıtlar
Mesela, çubuk mıknatıs dediğimizde, bunların ilk örneklerinin pusula olduğunu kendimize hatırlatmakta fayda var. Pusulaların kuzeyi gösterdiği biliniyordu, ancak kuzeyi göstermelerinin kesin nedeni biraz gizemciydi. Kuzey-güney yönünde işaretlenmiş garip bir alan olduğu sonucuna varılabilir.
Elektrik dipolünde bu şekilde çalışmaması için teknik olarak hiçbir neden yok, sanırım bir elektrik alanına yönelecek. Bu nedenle, sorunun yalnızca, tespit edilen manyetik tek kutupların yokluğuna ve her mıknatısın hem Kuzey hem de Güney Kutbu'na sahip olduğu gerçeğine başvurarak yanıtlandığını düşünüyorum. Mesela, bir çubuk mıknatısı ikiye böldüğünüzde, yalnızca bir Kuzey Kutbu ve bir Güney Kutbu elde etmiyorsunuz, iki küçük çubuk mıknatıs elde ediyorsunuz. Bu, kuvvetin mıknatısın bir tarafından Kuzey Kutbu'na doğru çekildiğini ve diğer tarafın da doğrudan kuvvetlerle Güney Kutbu'na doğru çekildiğini iddia etmeyi çok daha zorlaştırır.