Lineas De Campo Magnetico

#5. Líneas del Campo Magnético
Cuando los investigadores trazan el flujo tridimensional de un río alrededor del pilar de un puente o del viento alrededor del ala de un aeroplano (ver foto), lo modelizan usando líneas de flujo dinámico, unas líneas que trazan el flujo de las partículas de agua o aire.
 
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Las líneas del campo magnético describen de forma similar la estructura del campomagnético en tres dimensiones. Se definen como sigue. Si en cualquier punto de dicha línea colocamos una aguja de compás ideal, libre para girar en cualquier dirección (diferente a la aguja normal que permanece horizontal --estas agujas existen, vea al final de la página), la aguja siempre apuntará a lo largo de la línea de campo (dibujo inferior).
 
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Las líneas de campo convergen dondela fuerza magnética es mayor y  se separan donde es más débil. Por ejemplo, en una barra imantada compacta o "dipolo", las líneas de campo se separan a partir de un polo y convergen en el otro y la fuerza magnética es mayor cerca de los polos donde se reúnen. El comportamiento de las líneas en el campo magnético terrestre es muy similar.
 
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| Las líneas de campo fueronintroducidas por Michael Faraday (vea la historia), que las denominó "líneas de fuerza". Durante muchos años fueron vistas meramente como una forma de visualizar los campos magnéticos y los ingenieros eléctricos preferían otra formas, más útiles matematicamente. Sin embargo no era así en el espacio, donde las líneas eran fundamentales para la forma en que se movían los electrones e iones. Estaspartículas cargadas eléctricamente tienden a permanecer unidas a las líneas de campo donde se asientan, girando en espiral a su alrededor mientras se deslizan por ellas, como las cuentas de un collar (dibujo inferior).
 
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Debido a esta unión, el comportamiento del gas electrificado ("plasma") en el espacio, un gas de iones y electrones libres, es dictado por la estructura de las líneas de campo:las corrientes eléctricas, por ejemplo, encuentran más fácil fluir a lo largo de estas líneas. El papel de las líneas de campo en un plasma se parece a las vetas de la madera: como la veta es la dirección "fácil" a lo largo de la cual la madera se raja más fácilmente, así la dirección de las líneas de campo es la que prefieren para fluir las partículas, las corrientes eléctricas, el calor yciertos tipos de ondas.
 
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Exploración adicional  Se puede obtener de su fabricante, Cochranes of Oxford, Ltd., Leafield, Oxford OX8 5NT, England, un pequeño imán sobre balancines, que permite apuntar hacia cualquier dirección en el espacio. Hay dos tipos disponibles, el Mark 1 con cojinetes de piedras preciosas por $36.60 y el Mark 2 con cojinetes simples por $12.65. Para másdetalles vea su página web: |
LINEAS DE CAMPO ELECTRICO
 
Una forma conveniente de visualizar los patrones de campo eléctrico es dibujar líneas que apunten en la misma dirección que el vector de campo eléctrico en cual quier punto. Estas líneas, llamadas líneas de campo eléctrico, se relacionan con el campo eléctrico en cualquier región del espacio de la siguiente manera:
•  El vector de campoeléctrico E es tangente a la línea del campo eléctrico en cada punto.
•  El número de líneas por unidad de área a través de una superficie perpendicular a las líneas es proporcional a la magnitud del campo eléctrico en esa región. Así, E es más grande cuando las líneas de campo están próximas entre sí y es pequeñ o cuando están apartadas.
Estas propiedades se ilustran en la figura 5.1. Ladensidad de líneas a través de la superficie A es más grande que la densidad de líneas a través de la superficie B. En consecuencia, el campo eléctrico es más intenso sobre la superficie A que so bre la superficie B. Además, el hecho de que las líneas en diferentes situaciones apunten en diferentes direcciones indica que el campo no es uniforme.
FIGURA 5.1

Algunas líneas de campo eléctrico...