Como sabemos un solenoide es considerado como un imán(imán) si hay una corriente que fluye a través de él. si una suave núcleo de hierro se coloca en el interior del solenoide, el ex obtener magnetizado. Considerar el solenoide como un hueco de la barra de imán, y la magnetizado suave núcleo de hierro dentro de un imán de barra. Los polos de los imanes, uno junto a otro es de la misma polaridad. Existe la atracción de la fuerza entre los dos imanes? Si es así, qué significa "como los polos contrarios se atraen, a diferencia de los polos se repelen", mientras que los dos imanes se colocan de tal manera que uno está dentro de otro?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Un solenoide se induce un campo magnético en la barra de hierro que guardaba en su interior. Esta no es la misma como la inserción de una barra de imán permanente en el interior del solenoide.
El campo magnético inducido es en la misma dirección que el campo magnético original. Una manera de pensar acerca de esto es que los dominios en la barra de hierro se alinean con el campo externo, produciendo una red de campo magnético en la misma dirección que el original.
Sin embargo, si usted considerar la posibilidad de una barra de imán permanente de mantenerse en un solenoide, y el solenoide era lo suficientemente grande tal que el imán de barra puede girar en cualquier dirección arbitraria, una vez que el solenoide está activada, la barra de imán de alinearse con el solenoide del campo. Esto tiene que ver con la minimización de la energía en el campo magnético. La energía está dada por $$ E = - m .\vec{B} $$
claramente si $m$ $B$ están en la misma dirección, es de menor energía de la configuración del si $m$ $B$ están en direcciones opuestas.
Un solenoide puede comportarse como un imán de barra, pero no es un imán de barra. Cuando una corriente pasa a través de un solenoide de campo magnético se induce en y alrededor de ella, las líneas de campo de que se asemejan a las de un imán de barra. Pero el solenoide no se convierta en un imán de barra. No hablamos de los polos de un solenoide, pero el campo en y alrededor de ella. Es sólo un campo magnético creado como el campo magnético creado en torno a un cable de carga actual, las líneas de campo que rodea al alambre. Un imán de la aguja que se coloca en el campo magnético, $B$, de un cable de carga actual se alinea a sí mismo en la forma en que las líneas de campo de $B$ aparecerá para entrar en el S-poste de la aguja y dejar el N-poste.
Del mismo modo, si usted pone una barra de imán en el interior de un solenoide de la barra de imán de alinearse con el campo en el interior del solenoide de la misma manera como se muestra en la figura.
El rectángulo más grande es el solenoide y el más pequeño es de un imán de barra. Las líneas de campo en el interior del solenoide entra en el S-polo del imán de barra y deja el N-poste.
Si ponemos un suave núcleo de hierro en lugar de la barra de imán, las líneas de campo en el interior del solenoide se concentran en el interior del núcleo, debido a su alta permeabilidad relativa del aire. El campo va a alinear los dipolos magnéticos en el núcleo como el imán de barra en la explicación anterior.
"Al igual que los polos se repelen, a diferencia de los polos contrarios se atraen" es una especie de analogía engañosa(me resulta extraño que me di cuenta de esto después de leer tu pregunta).
Lo que realmente está sucediendo es que los pequeños dipolos magnéticos en el interior del material magnético(una barra de hierro, por ejemplo) se alinean con la dirección del campo magnético. Mira en este campo de la línea de diagrama de un imán de barra.
Observe que el campo a la derecha del polo norte está hacia la derecha en dirección. Ahora, ¿qué pasa si usted coloca un pequeño dipolo magnético en esta región?
Va a girar y tratar de alinearse con la dirección del campo magnético. Eso significa que su momento dipolar magnético vector tendrá la misma dirección que el vector campo magnético. El Norte-Sur de los polos de este dipolo se encargará de tal manera que el polo sur se enfrenta el polo norte del imán.
Ahora, considere el caso de una gran barra de hierro, que tiene similares numerosos pequeño dipolo descrito anteriormente, cuyas instrucciones están orientadas al azar y cancelar en la ausencia de un campo magnético. Cuando usted trae a este bar cerca del polo norte del imán, todos esos pequeños dipolos se alinean con la dirección del campo magnético en el interior del bar. Esto conduce a una mayor neta del momento dipolar de la barra, que también nos referimos como la norte-sur de los polos de este bar. Se observa que el polo sur se formó cerca del polo norte.
Lo mismo sucede cuando se coloca este bar en el interior de un solenoide. Supongamos que usted tiene un solenoide cuyo campo en el interior va de izquierda a derecha. El momento dipolar neto observará será tal que el polo sur es hacia la izquierda, y el polo norte hacia la derecha. Esto que usted ve como el polo norte formando cerca del polo norte de la solenoide.
Todo lo que está sucediendo es que los pequeños dipolos magnéticos están alineando en la dirección del campo magnético.