¿Por qué el número de líneas de campo magnético finito en un área en particular?

Question

Uno puede dibujar/imaginar como muchos de ellos únicos (curvo/recto) líneas como él/ella quiere que en algunos especificado área finita (suponiendo que cada línea es único, si no se solapa con otra línea). Entonces, ¿cómo puede el número de líneas de campo en un área en particular ser una cantidad fija? Esta afirmación es desmentida por el hecho de que una partícula experimenta una fuerza magnética para cada punto en el espacio. Esto no sería posible si en algunos de los puntos específicos en los que no hay líneas de campo magnético. La superficie enfoque integral es más clara como algunos límites son tomadas en cuenta y también que no hay tal cosa como la "cantidad de líneas", pero me resulta muy confuso cuando la gente dice que la fuerza del campo magnético es proporcional al número de líneas de campo/área. ¿Por qué es esta terminología todavía se usa? Es porque hemos de asumir que no existen los campos magnéticos en los lugares donde las fuerzas son muy débiles?

EDIT: ¿por qué hay brechas entre el hierro de la presentación de las líneas? Es a causa de mi declaración anterior

porque suponemos que no existen los campos magnéticos en los lugares donde las fuerzas son muy débiles

Y de ahí que las limaduras de hierro se alinean a los más fuertes líneas de campo. Esta es una razón por la que esta terminología se usa todavía?

Answer 1

¿por qué hay diferencias entre el hierro líneas de llenado?

Las limaduras de hierro son ferromagnéticos. Ellos no sólo se mostrará el campo, el cambio de la misma.

...por lo tanto, las limaduras de hierro se alinean a los más fuertes líneas de campo.

La presentación de solicitudes de auto-organizarse en líneas distintas, porque su presencia se concentra en el campo. Líneas de campo magnético prefieren ir a través de un cuerpo ferromagnético en lugar de a través del espacio vacío. El campo de la realidad es más fuerte en el interior de las partículas de hierro que en los huecos entre ellos.

Si usted deja caer una nueva presentación en el hueco entre dos de las "líneas" que siente atracción hacia cualquiera de las líneas que lo rodean. Sólo quedarse y convertirse en la semilla de una nueva línea, si la fuerza magnética que se siente es demasiado débil para superar la fricción estática entre la partícula y el papel (o lo que sea) por debajo.

Answer 2

El número de líneas de campo no es una significativa cantidad física, pero sólo una herramienta útil para visualizar el campo magnético de los campos eléctricos. Cuando digo que no es una significativa cantidad es porque no es medible, precisamente porque, como usted dijo,

"Uno puede dibujar/imaginar como muchos de ellos únicos (curvo/recto)líneas como él/ella quiere que en algunos especificado área finita (suponiendo que cada línea es único, si no se solapa con otra línea)."

En otras palabras, el número de líneas es N=a B, donde B es el campo, y a es una constante de proporcionalidad. Sin embargo, la constante es arbitraria, y que, básicamente, se puede decidir el número de líneas a dibujar con el fin de hacer de su parcela/figura con mejor aspecto. El número de líneas es sólo una forma útil de visualizar el campo, que no son físicamente bien definida la cantidad. Otra razón por la que no están físicamente bien definido es debido a que el número de líneas es un objetos discretos, pero los campos son continuas. Considere la posibilidad de un campo uniforme con líneas de campo paralelo el uno al otro. El campo es constante en cualquier punto del espacio, pero no son el blanco de las regiones entre las líneas de campo donde hay, por definiciones, no hay líneas. Estos puntos también tienen un campo finito, pero cero el número de líneas. Así, los lugares en donde los que no. de líneas es igual a cero no tienen ningún significado especial, no tienen un campo más débil que en otros lugares.

También, considere la posibilidad de que, prácticamente, no hay ningún lugar en el universo donde el campo magnético es cero. Para no tener campo magnético 1) que la distribución de carga es completamente estático en su marco de referencia (no corrientes), o que está infinitamente lejos de cualquier carga en movimiento, y lejos de cualquier fuente de propagación de las ondas electromagnéticas.

La terminología que se utiliza sólo para visualizar los campos. Generalmente, libros de texto avanzados, no menciona siquiera el concepto de número de líneas de campo.

Answer 3

Me parece muy confuso cuando la gente dice que la fuerza del campo magnético es proporcional a ninguna. de líneas de campo/área. ¿Por qué es esta terminología todavía se usa?

La terminología que se utiliza todavía porque es correcta y se da de una forma gráfica y entender los campos magnéticos que es especialmente intuitiva de entender y de aplicar.

Por ejemplo, consideremos el conjunto de todas las líneas en el plano que pasa por el origen y a través de la línea vertical del segmento de $x=1$ e $y=[0,1]$. Hay un uncountably número infinito de puntos en ese segmento y una línea exclusiva para cada punto. No hay espacios o puntos que faltan.

Ahora consideremos el conjunto de todas las líneas que pasa por el origen y la línea vertical del segmento de $x=2$ e $y=[0,1]$. Tenga en cuenta que también hay un uncountably número infinito de puntos en este segundo segmento, y una línea exclusiva para cada punto en el segundo segmento. Que hay de nuevo, sin huecos o puntos que faltan.

Ahora, considere la relación entre estos dos conjuntos de líneas. Todas las líneas que pasan por el segundo segmento, también pasan a través de la primera, pero la inversa no es verdadera. La mitad de las líneas que pasan por el primer segmento no ir a través de la segunda. Por lo tanto, de hecho, el número de líneas a través de la segunda es menor que el número de líneas a través de la primera. La mitad de un número infinito de líneas es todavía un número infinito de líneas, por lo que la cardinalidad del conjunto es invariable (el infinito es raro).

No hay brechas se han abierto, pero el número de líneas a través del segundo segmento, es decir, en un lugar físicamente válido sentido, la mitad el número de líneas a través del primer segmento. A veces la relación de dos cantidades infinitas es finito. Por supuesto, no podemos trazar cada línea, pero podemos extraer un conjunto representativo de unos y transmitir el concepto de la totalidad de las líneas. Hacerlo nos permite correctamente y de manera intuitiva la razón sobre el comportamiento del campo en una forma que es difícil de usar las integrales directamente.

Este es el sentido en el que la fuerza del campo magnético es proporcional al número de líneas de campo/área. Hay un número infinito de líneas a través de cada área, pero algunas de las líneas que van a través de una zona de no ir a través de otro. La proporción de líneas que se pierda la otra área es la proporción que la intensidad de campo disminuye.

Answer 4

El número de líneas de campo magnético dibuja son sólo un medio para describir la fuerza de un campo magnético, por lo que es una convención para dibujar más líneas.

Si el campo es más fuerte, pero incluso si sólo un par de líneas, el campo magnético entre las líneas todavía está allí.

Estas líneas no existen realmente. Se acaba de mostrar en qué dirección de la fuerza. Usted podría dibujar tantas líneas como desee, pero luego no ver nada más.

Answer 5

Este es un muy bajo discutido el tema en las clases de introducción a la física. El instructor le cuento que este es un hecho sin discusión en el tema cual es la fuente de mucha confusión. Bueno, como respondido ya, es una cuestión de convención. Usted "de acuerdo" para dibujar un cierto número de líneas de campo y, a continuación, comparar, para "arreglar" el número de líneas de campo a lo que se acordó. Este concepto se entiende mejor cuando se habla de los campos eléctricos. Sabemos que el campo eléctrico debido a una carga $q$ es $$E= \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{(q)}{r^2}$$

Campo de densidad es algo que le gusta ser llamado, de lo que estamos tratando. Deje el campo de la densidad se define como

$$D= \frac{n}{A}$$

$n$ es el número de líneas de campo que pasa a través de cualquier superficie que se elija y $A$ es el área de dicha superficie. Para la simplicidad, la esfera es la más simétrica de la superficie, así que elegimos a ser una esfera. Tenga en cuenta que es puramente convencional. $r$ ser el radio de la esfera. Elegimos una esfera alrededor de una carga, un determinado número de líneas de campo de la cruz, elegimos una esfera de mayor tamaño, el mismo número de líneas de campo de la cruz, pero ahora menos "densamente", es decir, un menor número de líneas de campo por unidad de área.

La convención es que elegimos $\frac{1}{\epsilon_0}$ líneas de una unidad de carga. Un cargo $q$ sería "dar salida" $\frac{q}{\epsilon_0}$. Este convenio hace la vida más simple, como en, el campo Eléctrico en cualquier punto es que ahora las líneas de la densidad de la misma.

Del mismo modo, para el campo magnético, ya que podemos elegir para dibujar un cierto número de líneas de campo, decir de 7 líneas de campo para cada uno "imán de barra", entonces podemos hábilmente comparar cosas sin conseguir matemáticamente complejo.