ثنائي قطب

تعريفًا بالموضوع، يتكون ثنائي القطب من قطبين منفصلين يختلفان في إشارة كل منهما (+,−). ويمكن أن يكون القطبان شحنتين كهربائيتين أو قطبي مغناطيس. يسمي قطبا المغناطيس أحيانا بالشمالي والجنوبي، ويكونان متساويين في الشدّة. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

وفي السياق ذاته، ثنائي القطب في الكهرباء يمكن أن يكون طرفا التوصيل في دائرة أي يكون لها مدخل ومخرج للتيار. يوجد نوعين من ثنائيات الأقطاب في الكهرباء:

من جانب آخر، يتميز ثنائي القطب بأن له عزم يعتمد على المسافة بين القطبين وعلى شدة القطب. يتميز ثنائي القطب كذلك بأن له مجال: فإذا كان مغناطيسا يكون له مجال مغناطيسي، وإذا كان ثنائي القطب كهربائياً يكون له مجال كهربائي، وهذا المجال أو الحقل هو النطاق الذي يؤثر فيه على ما حوله، ويضعف المجال بزيادة البعد عن الأقطاب.

وعلى صعيد آخر، 2- ثنائي قطب غير فعّال: وفيه يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى شكل آخر من أشكال الطاقة (حرارية - كيميائية - حركية - كهرمغناطيسية - كهرصوتية -...) كالمقاومات الأومية والمكثفات والملفات.

وفي هذا الصدد، بعكس ثنائي القطب المغناطيسي الذي لا يوجد منه قطب مغناطيسي منفرد، يمكن أن نجد قطبا كهربائيا معزولا. ومثال ذلك كرة معدنية عليها شحنة سالبة، ويصبح هذا قطب كهربائي سالب الشحنة (وليس ثنائي قطب).

ومن جهة أخرى، إن أبسط أنواع ثنائي القطب هو المغناطيس المستقيم. في المغناطيسية لا يوجد قطب منفرد وإنما يتكون المغناطيس دائما من قطبين (أحدهما شمالي والآخر جنوبي). إذا قمنا بكسر مغناطيس مستقيم من الوسط أصبح لدينا مغناطيسان يتّسم كل منهما بقطبين شمالي وجنوبي. إذا كررنا كسر أحد أنصاف المغناطيس، حصلنا مرة أخرى على مغناطيسين، أقصر، ولكن لا زال كل منهما ذو قطب شمالي وقطب جنوبي. ويكون قد أصبح لدينا أربعة مغناطيسات قصيرة وكل منهم له قطبان.

إضافةً إلى ذلك، 1- ثنائي قطب فعّال: وفيه يتولد جهد كهربائي من طاقة أخرى (طاقة كيميائية مثل البطارية أو من طاقة ميكانيكية، مثل المولد الكهربائي).