Als ich Griffiths Elektrodynamik las, verstand ich nicht ganz, wie Magnetfelder eingeführt wurden.
Elektrische Felder wurden als Zwischenrechnung zur Ermittlung der elektrostatischen Kraft eingeführt, und ihre Erfassung ist in gewisser Weise sinnvoll, da das Feld und die Kraft in die gleiche Richtung weisen. Insbesondere ist das elektrische Feld (eine eigenständige physikalische Einheit) die Kraft pro Ladungseinheit.
Magnetfelder wurden jedoch als „das, was von Stabmagneten erfasst wird“ eingeführt. Wir verwendeten den Stabmagneten, um zu schlussfolgern, dass das Magnetfeld außerhalb eines geraden, stromführenden Drahtes konzentrische Kreise bildet, und brachten dann einen anderen stromführenden Draht, um die Richtung der „Kraft“ zu sehen. Wir folgerten dann, dass das Kraftgesetz von der Form sein muss .
Meine Frage lautet: Wie sind wir zu dem Schluss gekommen, dass der Stabmagnet das Feld und nicht die Kraft erfasst, und wie erkennt er das Feld und nicht die Kraft? Was ist der Unterschied zwischen dem, was in einem stromdurchflossenen Draht und einem Stabmagneten in Gegenwart eines Magnetfelds passiert?
Wenn wir also von Stabmagneten sprechen, ist es sinnvoll, sich daran zu erinnern, dass die frühesten Beispiele dafür Kompasse waren. Es war bekannt, dass Kompasse nach Norden zeigten, aber der genaue Grund, warum sie nach Norden zeigten, war ein bisschen mysteriös. Man kann vernünftigerweise auf ein seltsames Feld schließen, das in Nord-Süd-Richtung zeigt.
Es gibt technisch keinen Grund, warum es nicht funktionieren könnte, wie sich ein elektrischer Dipol in einem elektrischen Feld ausrichtet, nehme ich an. Ich denke, daher wird die Frage nur durch den Hinweis auf das Fehlen nachgewiesener magnetischer Monopole und die Tatsache beantwortet, dass jeder Magnet sowohl einen Nord- als auch einen Südpol zu haben scheint. Wenn Sie beispielsweise einen Stabmagneten halbieren, erhalten Sie nicht nur einen Nordpol und einen Südpol getrennt, sondern zwei kleinere Stabmagnete. Dies macht es viel schwieriger zu argumentieren, dass die Kraft von einer Seite des Magneten kommt, die zum Nordpol gezogen wird, und die andere Seite, die durch direkte Kräfte zum Südpol gezogen wird.