pole = pol
A venit timpul sa invatam cate ceva despre o alta forta fundamentala a universului, si anume forta de atractie magnetica. Aceasta este probabil cea de-a doua forta cu care ne-am familiarizat, pe langa cea gravitationala. Magnetism. De unde vine acest cuvant? Nu sunt un istoric, dar cred ca multe civilizatii au gasit aceste pietre, aceste obiecte care atrag alte obiecte asemanatoare lor, alti magneti sau care atrag chiar alte obiecte metalice, precum fierul. Obiecte feroase, si poarta numele de magnetite, cred ca aceasta este denumirea folosita in Vest. Motivul pentru care poarta denumirea de magneti este datorita locului de origine unde au fost gasite magnetitele, in apropierea provinciei grecesti Magnesia; cred ca si locuitorii din acea zona purtau denumirea de magneti. In orice caz, acestea sunt informatiile pe care le-am luat de pe wikipedia, dar haideti sa ne concentram asupra magnetismului. Cred ca majoritatea dintre noi avem cat de cat ideea despre cum functioneaza magnetismul; cu totii ne-am jucat cu magneti cand eram mici si am avut de-a face macar o data cu compasul. Dar ceea ce te voi invata eu astazi este destul de important, vom intelege conceptul din punct de vedere matematic si il vom manipula in asa maniera incat vom vedea legatura acestuia cu electricitatea. Vom vedea chiar cum forta electrostatica si cea magnetica sunt acelasi lucru privite din unghiuri de referinta diferite, desi intr-o lume a clasicilor legi ale lui Newton le tratam ca pe doua forte total diferite. Imi dau seama ca totul suna complicat acum, dar vei vedea ca nu este deloc. Ceea ce vreau sa spun este ca suntem destul de obisnuiti cu magnetii, precum suntem cu gravitatea, insa ambele concepte sunt destul de misterioase cand te gandesti la ele. Acestea fiind spuse, haideti sa incercam macar sa punem in practica ceea ce stim in legatura cu magnetismul. Pentru inceput, suntem familiarizati cu magnetul. Deci, acesta este un magnet si stiam ca un magnet are intotdeauna doi poli. Un pol la nord si unul la sud, dar asta sunt doar niste notatii conventionale. Pentru ca prima oara cand oamenii au descoperit aceste magnetite, au luat una si au magnetizat un ac, pe care l-au infipt apoi intr-un dop de pluta si l-au lasat sa pluteasca pe apa, acesta aratand directia Polului Nord. Astfel ei au decis ca directia arata de ac se va numi Polul Nord, iar directia aratata de capatul acului se va numi Polul Sud. Sau daca avem un magnet, directia indicata de el, asta in cazul in care nu exista forta de frecare, acea directie spre nordul geografic, o numim Polul Nord, iar directia opusa, poarta numele de Polul Sud. Este evident ca numim topul Pamantului Polul Nord, iar pe celalalt Polul Sud. Mai exista insa o alta conceptie privind nordul magnetic. El este reprezentat de acul unul compas, dar se misca incontinuu, datorita fluidelor care exista in pamant si a altor interactiuni mai complexe. Nordul magnetic se afla undeva in apropierea nordului Canadei, deci s-ar putea sa fie chiar aici. Nu stiu unde se poate afla sudul magnetic, dar isi poate schimba pozitia, nu se afla mereu in acelasi loc. Lucrurile stau putin diferit fata de axa geografica a polilor, iar asta este cam derutant. Nordul magnetic este locatia geografica indicata de polul nord al magnetului, dar care este defapt polul sud, daca tratezi Pamantul ca pe un magnet. Deci, daca Pamantul ar fi fost un mare magnet, ai fi vazut asta ca fiind de fapt polul sud al magnetului. Polul sud geografic este polul nord al magnetului. Ai putea sa citesti mai multe pe wikipedia, stiu ca e destul de derutant. Ideea e ca atunci cand oamenii se refera la nordul magnetic sau la poolul nord, se refera la zona geografica din nord, iar cand vorbesc despre sud, se refera la zona sudului. Motivul pentru care pun accent pe aceasta diferenta este pentru ca stim ca atunci cand avem de-a face cu magneti sau cu electricitatea sau electrostaticele, polii opusi se atrag. Deci, daca aceasta parte a magnetului meu este atrasa de Polul Nord al Pamantului, atunci Polul Nord al Pamantului, sau polul magnetic al Pamantului, este de fapt polul sud al magnetului si invers. Polul sud al magnetului meu va fi atras de sudul magnetic al Pamantului, care este de fapt Polul Nord al magnetului pe nume Pamant. In orice caz, voi da la o parte Pamantul din aceasta ecuatie pentru ca devine derutant; vom continua sa discutam despre magneti pentru ca este mai simplu si eficient. Stai putin sa sterg totul, asa. Voi sterge si numele de Magnesia. Ma intreb daca elementul magneziu a fost descoperit tot in Magnesia, banuiesc ca da. Voi cauta chiar pe internet date despre laptele de Magnesia, care este un laxativ. Nu a fost descoperit in Magnesia, dar contine magneziu, deci banuiesc ca are origini in Magnesia. Oricum, destul cu Magnesia, sa ne intoarcem la magneti. Deci, daca acesta este un magnet, stai putin sa mai desenez un magnet. De fapt, voi sterge tot. Asa, acum sa desenez 2 magneti. Stim inca din copilarie din propria experienta ca acesta este polul nord si acesta este polul sud. Polul nord va fi atras de catre polul sud al altui magnet. Daca am intoarce magnetul si am avea fata in fata cei doi poli ai nordului, acestia s-ar respinge. Ca si in electrostatica, avem si aici un concept care spune ca magnetul genereaza un camp. Genereaza acesti vectori in jurul sau, in asa maniera incat daca pui ceva ce poate fi afectat in acel camp, o forta ca actiona asupra obiectului. Inainte sa discutam despre campul magnetic, as vrea sa iti vorbesc despre diferenta dintre magnetism si electrostatice. Magnetismul ia mereu forma unui dipol, dar ce inseamna asta? Inseamna ca avem 2 poli, unul la nord si unul la sud. In electrostatica, avem doua incarcaturi, una pozitiva si una negativa, dar ele pot fi si de sine statatoare. Am putea sa avem doar un proton, fara nici un electron langa el. Am putea avea doar un proton, iar acesta ar putea sa creeze un camp electrostatic pozitiv. Iar linile campului ar avea incarcatura pozitiva si s-ar respinge. Deci nu trebuie sa avem neaparat o incarcatura negativa. La fel, ai putea sa ai doar un electron, nu si un proton, deci am putea sa avem monopoli. Poarta numele de monopoli, atunci cand exista o singura incarcatura in momentul cand vorbesti despre electrostatice. Dar in magnetism vei avea mereu un dipol. Daca ar fi sa luam acest magnet si sa il taiem in doua, cele doua jumatati ar deveni in mod miraculos 2 magneti. Putem sa notam si polii, acesta este polul sud si acesta polul nord, iar aici avem la fel, polul sud si polul nord. Teoretic, cel putin asa am citit, ar putea sa existe un monopol magnetic, desi nu a fost inca descoperit in natura. Deci tot ce am vazut noi in natura este un dipol. Deci ai putea sa continui sa tai acest magnet pana la sfarsit, pana va ramane doar un electron, inca vei descoperi ca pana si acel electron se va dovedi a fiind un dipol magnetic. Va genera in continuare doi poli, unul la nord si unul la sud. La urma urmei, toti magnetii sau mai bine zis, campul magnetic, este de fapt generat de electronii din interiorul sau. De rotirea electronilor, iar atunci cand vorbim de asta, ne imaginam o minge mica cu incarcatura care se tot roteste. Dar electronii, deci este greu sa spunem asta, au masa. Devine putin derutant cand ne gandim daca au masa sau energie. Si ne punem intrebari gen ‚cum se poate roti o minge de energie?’ etcetera. Aproape ca devine metafizic. Nu vreau sa intru in prea multe detalii, nu este prea usor de inteles si nu este nici subiectul care ne intereseaza. Dar acesti magneti cu care lucram, campul lor magnetic este generat de rotirile electronilor din interiorul lor si de campurile magnetice generate de miscarea electronilor din jurul protonilor. Ei bine, sper ca nu te coplesesc atatea informatii. Ai putea sa spui ‚ei bine, cum se face ca uneori o bucata de metal poate fi magnetizata, dar alteori nu este?’ Cand electronii au diferite alte activitati si nu se rotesc in bucata de metal, atunci aceasta nu este magnetizata. Dar daca aliniem electronii care se rotesc, atunci metalul va fi magnetizat. Stiu ca am depasit putin timpul nostru de 10 minute, dar sper ca exemplele au fost potrivite si ai inteles. In urmatorul video iti voi arata ce efect au magnetii si iti voi explica mai multe in legatura cu campul magnetic si despre efectele acestuia asupra unui electron. Sau nu neaparat asupra unui electron, ci unei incarcaturi in miscare. Pe curand!