Llínea de força

Llínees de força.

Llínees de força de dos càrregues iguals, realisades en imans, limaduras de ferro i pintura negra en aerosol.

Llínees de força de dos càrregues diferents, realisades en imans, limadura de ferro i pintura negra en aerosol.

Una llínea de força o llínea de fluix, normalment en el context del electromagnetisme, és la curva que la seua tangente proporciona la direcció del camp en eixe punt. Com a resultat, també és perpendicular a les llínees equipotenciales en la direcció convencional de major a menor potencial. Suponen una forma útil de esquematizar gràficament un camp, encara que són imaginàries i no tenen presència física.

Varen ser introduïdes per primera volta per Michael Faraday que considerava la realitat física de les llínees de força com una possibilitat, encara que després es va convertir en una convicció (ho daten uns investigadors en 1838 i uns atres en 1852).

Tubo de força

Un tubo de força, també cridat per tubo d'inducció electrostàtica o tubo de camp, és el conjunt de les llínees de força elèctrica que es mou de manera que el seu principi traça una curva tancada sobre una superfície positiva, el seu final traça una corresponent curva tancada sobre la superfície negativa, i la pròpia llínea de força genera una superfície tubular inductivas.

Estos tubos se li criden solenoides. A ànguls rectes sobre el tubo de força existix una pressió que és un mig del producte del dielèctric i la densitat magnètica. Si a través del creiximent d'un camp els tubos de força es disseminen cap als costats o en esgambi, existix una reacció magnètica a eixe creiximent en intensitat de la corrent elèctrica. No obstant, si un tubo de força es mou de costat, hi ha poca o cap resistència que llimite la velocitat. Els tubos de força són absorbits pels cossos que eixercixen moment i massa gravitatoria.,.

Equivocacions comunes

Llínees de força d'un iman visualisades per mig de limaduras de ferro esteses sobre una cartulina.

En el context del electromagnetisme, se sol supondre que les llínees de força tenen existència física, i inclús que són discretes i per tant, a lo manco en principi, contables.

Açò deriva provablement d'una mala comprensió de l'experiment en el que es esparcen limaduras de ferro sobre un full de paper que està colocada damunt d'un iman, formant llínees discretes. La raó per la que formen llínees discretes no és que s'estiguen alineant en llínees magnètiques discretes preexistentes, sino que les llínees de les limaduras solament poden tindre l'esgambi d'una partícula de ferro, i en quant es forma una llínea, esta repelix a les atres. Per tant, el número de llínees que es veuen i la proximitat entre elles depén del tamany de les partícules de ferro.

Per a empijorar les coses, en l'obsolet Sistema Cegesimal d'Unitats hi havia una unitat de fluix magnètic cridada llínea (més vesprada anomenada maxwell) que equivalia a 10^-8 weber.

Quan es trencada un iman magnètic al voltant del seu eix de simetria, la gent es pregunta si les llínees de força rotan o no en l'iman. La pregunta no té sentit, ya que el fluix magnètic no està format per llínees discretes. És equivalent a preguntar sobre un disc d'un color uniforme si el color (és dir, la propietat, no la capa) trencada en el disc. Esta equivocació és la que dona lloc a la paradoxa de Faraday.

Una atra confusió sorgix quan es pensa en lo que li ocorre a una càrrega elèctrica que es deixa en el sí d'un camp elèctric. ¿Es mourà seguint una trayectòria coincidente en la llínea de força sobre la que es va deixar? Per a respondre correctament, deu recordar-se que sobre la càrrega actua una força proporcional al camp. Si es tracta d'un camp uniforme, les llínees que ho representen són paraleles i equidistants, per lo que la força tindrà la direcció d'estes, invariable en ser el camp uniforme. Lo mateixa ocorre si el camp no és uniforme (per eixemple, el creat per una càrrega puntual), pero les llínees que ho representen són rectes. No obstant, quan les llínees associades al camp són curves, la força és tangente a elles en cada punt (per ser-ho el camp). Com una força no pot ser tangente a una trayectòria curva, es conclou que la càrrega no es podrà moure a lo llarc de la llínea de força, llevat en el cas en que esta siga recta.