Kaj je dipolno polje?

V fiziki obstajata dve glavni vrsti dipolov, magnetni dipol in električni dipol. Konceptualno sta si podobna v tem, da izraz dipol pomeni »imati dva pola«. Dipolno polje je vsota električnih polj, ki izhajajo iz dipola na vsaki točki na območju, ne glede na to, ali gre za električni dipol ali magnetni dipol. Zemljino magnetno polje lahko predstavimo z dipolnim poljem.

Električni dipoli so kateri koli niz enakih in nasprotnih nabojev, ena stran je pozitivna in ena negativna. Atom vodika je dipol, saj ima en pozitivno nabit proton in en negativno nabit elektron. Vendar je molekula vode tudi dipol, ker atom kisika bolj privlači elektrone kot dva stabilna atoma vodika.

Dipolno polje, ki obdaja električni dipol, je skupno električno polje, sestavljeno iz električne sile zaradi dveh nabojev znotraj dipola, ki delujeta na pozitiven preskusni naboj na vsaki točki v območju. To električno polje je sestavljeno iz sile na ta pozitivni testni naboj, deljeno z velikostjo naboja, in je v smeri sile. To je mogoče zlahka videti tako, da narišete puščice, ki predstavljajo velikost elektromagnetne sile na vsaki točki, in nato narišete poljske črte, vzporedne s smerjo sile od enega naboja do drugega. Velikost in smer vsote teh sil je dipolno polje.

Magnetni dipol je v bistvu palični magnet in ima dva različna pola, severni in južni. Dipolno polje glede na magnetni dipol je skupno magnetno polje, sestavljeno iz magnetnih sil na vsaki točki na območju. Vsi magneti so po naravi dipoli. Ena od štirih elektromagnetnih enačb, ki jih je razvil James Maxwell, pravi, da magnetni monopol ne obstaja.

V geofiziki lahko zemeljsko magnetno polje predstavimo kot dipolno polje z magnetnimi poljskimi linijami, ki segajo od geografskega južnega do geografskega severnega pola. Moč dipolnega polja je največja, ko so poljske linije bližje skupaj, na primer na severnem in južnem polu, in oslabi, ko se poljske linije oddaljujejo. Črta, potegnjena skozi sredino dipolnega polja, na zemeljskem ekvatorju, predstavlja ekvatorialno ravnino in je pravokotna na črte magnetnega polja.