Što je dipolno polje?

U fizici postoje dvije glavne vrste dipola, magnetski dipol i električni dipol. Konceptualno su slični po tome što izraz dipol znači “imati dva pola”. Dipolno polje je zbroj električnih polja koja proizlaze iz dipola u svakoj točki u području, bez obzira radi li se o električnom dipolu ili magnetskom dipolu. Zemljino magnetsko polje može se prikazati dipolnim poljem.

Električni dipoli su bilo koji skup jednakih i suprotnih naboja, s jedne strane pozitivno, a s jedne strane negativno. Atom vodika je dipol jer ima jedan pozitivno nabijen proton i jedan negativno nabijen elektron. Međutim, molekula vode je također dipol jer elektroni više privlače atom kisika nego dva stabilna atoma vodika.

Dipolno polje koje okružuje električni dipol je ukupno električno polje koje se sastoji od električne sile zbog dva naboja unutar dipola koji djeluju na pozitivan ispitni naboj u svakoj točki u području. Ovo električno polje sastoji se od sile na pozitivnom ispitnom naboju podijeljene s veličinom naboja, a ono je u smjeru sile. To se može lako vidjeti crtanjem strelica koje predstavljaju veličinu elektromagnetske sile u svakoj točki, a zatim crtanjem linija polja paralelnih sa smjerom sile od jednog naboja do drugog. Veličina i smjer zbroja tih sila je dipolno polje.

Magnetski dipol je u suštini šipkasti magnet i ima dva različita pola, sjeverni i južni. Dipolno polje prema magnetskom dipolu je ukupno magnetsko polje sastavljeno od magnetskih sila u svakoj točki u području. Svi magneti su po prirodi dipoli. Jedna od četiri elektromagnetske jednadžbe koje je razvio James Maxwell kaže da ne postoji takva stvar kao što je magnetski monopol.

U geofizici, Zemljino magnetsko polje može se predstaviti kao dipolno polje s linijama magnetskog polja koje se protežu od geografskog južnog pola do geografskog sjevernog pola. Jačina dipolnog polja je maksimalna kada su linije polja bliže jedna drugoj, kao na sjevernom i južnom polu, a slabi kako se linije polja udaljavaju. Linija povučena kroz sredinu dipolnog polja, na Zemljinom ekvatoru, predstavlja ekvatorijalnu ravninu i okomita je na linije magnetskog polja.