¿Por qué las líneas del campo magnético son imaginarias?

Question

Hay muchas fuentes en línea que dicen que las líneas del campo magnético son imaginarias, como Toppr, Vedantu y CBSE Academic.

Sé que los campos magnéticos son reales y existen. ¿Pero cuándo podemos ver las líneas del campo magnético usando Película Visor de Campos Magnéticos? ¿Por qué las llaman imaginarias?

Answer 1

La mayoría de nosotros habremos experimentado colocando limaduras de hierro alrededor de un imán para obtener algo así:

Este ejemplo en particular está tomado de ¿Por qué las limaduras de hierro esparcidas cerca de un imán de barra se agrupan en trozos separados? Las limaduras de hierro se alinean en la dirección del campo magnético y esto nos muestra claramente cómo es el campo.

El film de visualización del campo magnético funciona de manera similar. Contiene escamas de níquel que se alinean con el campo de la misma manera que las limaduras de hierro, y esto produce un patrón que nos muestra cómo es el campo.

El campo magnético es ciertamente real, y tiene una dirección en cada punto del espacio, pero las líneas de campo son solo líneas que describen la dirección del campo. No son más reales que las líneas de contorno en un mapa.

Answer 2

Esto se remonta a Faraday. Él era un brillante experimentador, y descubrió muchas cosas sobre el electromagnetismo. Pero él no hacía matemáticas, y sus explicaciones sobre lo que encontraba no estaban en forma matemática.

Algunos físicos de la época no le gustaban, y no les gustaban sus explicaciones, y trataron de decir que estaba equivocado. Sin embargo, sus explicaciones eran fáciles de entender, y parecían ajustarse a la realidad.

Cuando esparces limaduras de hierro tienden a alinearse en largas líneas, por razones complicadas. Cada limadura se convierte en un pequeño imán que afecta al campo, así que en lugar de simplemente estar en posiciones aleatorias y girar con el campo, se alinean. Obtienes pequeños campos fuertes en forma de líneas y campos más débiles en medio. Cuando las limaduras no están ahí, el campo magnético es suave y continuo, y no tiene líneas fuertes individuales en él.

Así que querían decir que él estaba equivocado. Las personas que imaginan líneas individuales en lugar de imaginar un campo suave están equivocadas.

Esa discusión se fosilizó un poco. Los educadores todavía señalan que las líneas de fuerza no son reales, porque saben que eso es lo que se supone que deben decir aunque a nadie realmente le importa desacreditar a Faraday en estos días.

Por cierto, si dibujas un campo magnético con vectores, los vectores también son imaginarios. No hay flechas reales, sólo un montón continuo de puntos y en cada uno de ellos el campo tiene una fuerza y una dirección.

¿Te importa?

Answer 3

Cualquier campo se define como la fuerza normalizada que actúa en un lugar sobre un objeto. Normalizado significa: si la fuerza es proporcional a algún tipo de "tamaño" de este objeto, entonces la intensidad del campo es la fuerza que actúa en ese objeto de tamaño uno.

Entonces la pregunta: ¿hay un "campo" cuando no hay ningún objeto que no se pueda responder finalmente. Ningún objeto puede estar en un lugar si no se mueve allí y ningún objeto puede cambiar de tamaño sin quitarle una parte, ya que mover un objeto en un campo significa transferencia de energía, el campo puede ser producido solo llevando objetos al lugar.

Pero las líneas creadas por las limaduras representan obviamente la realidad, así que puedes llamarlas líneas de campo ya que dependen fuertemente de la existencia de un imán.

Pero tienes que darte cuenta: el hierro concentra el campo magnético en aproximadamente 10,000, por lo que cada línea de hierro da un camino al flujo magnético dejando el vecindario directo libre del campo. Por lo tanto, el alineamiento real de las limaduras es una cuestión de probabilidad y la imagen será diferente cada vez que sueltes las limaduras repetidamente.

Answer 4

Las líneas que resultan de limaduras magnetizables son reales. La representación de las líneas magnéticas muestra excelentemente cómo se comporta el campo magnético. Lo que aún falta es la descripción del discontinuo del campo, es decir, su descripción mediante partículas. La física aún carece de comprensión de esto.

Debería ser posible describir el campo eléctrico, el campo magnético y la radiación electromagnética sobre la base de partículas. Mientras esta cuantificación (discretización) no se lleve a cabo, la cuestión de la realidad de las líneas de campo permanece sin resolver. En un modelo de partículas discretas, con el cual se pueda describir un campo eléctrico, un campo magnético y también la radiación EM, las líneas de campo deben ser entonces un componente de la descripción.