¿Por qué las "líneas de campo magnético" se denominan "líneas de fuerza" cuando en realidad son perpendiculares a la dirección de la fuerza (fuerza de Lorentz, producto cruzado)?
Tiene sentido llamar "líneas de campo" como "líneas de fuerza" en el caso de campos como gravitacionales, electrostáticos, etc., pero me parece que no en la fuerza magnética.
La fuerza gravitacional sobre una masa puntual estará a lo largo de la tangente a la línea del campo gravitacional en ese punto. La fuerza electrostática será a lo largo de la dirección de la tangente para una carga puntual positiva y opuesta a la dirección de la tangente para una carga puntual negativa de la línea de campo eléctrico en esa posición particular.
De manera similar, las líneas del campo magnético indican la dirección de la fuerza magnética sobre una carga magnética hipotética (monopolo magnético). La dirección de la fuerza es a lo largo de la tangente para una carga magnética positiva (polo norte) y opuesta para una carga magnética negativa (polo sur). Esto explica por qué el término alternativo para las líneas de campo "líneas de fuerza" se denomina de esa manera.
La fuerza de Lorentz, dada por es la fuerza ejercida sobre una carga eléctrica en movimiento por un campo magnético.
“Líneas de fuerza” es una terminología dada a la representación visual de un campo. El concepto de “líneas de fuerza” fue desarrollado por Michael Faraday , este artículo de wikipedia dice:
Las líneas de fuerza se originaron con Michael Faraday, cuya teoría sostiene que toda la realidad está compuesta por la fuerza misma.
Además, según Merriam-Webster, el término "líneas de fuerza" se utilizó por primera vez en 1837, que todos sabemos fue el período de Michael Faraday .
Las "líneas de fuerza" representan aquellas cosas que causan la fuerza, no necesitan apuntar en la dirección de la fuerza. Si en un campo electrostático producido por una carga puntual positiva, ponemos una carga puntual negativa, sabemos que la fuerza actuará directamente opuesta a la dirección de las flechas que representan las "líneas de fuerza" y para carga positiva la fuerza será en la misma dirección . Entonces, considerando los dos ejemplos anteriores, podemos inferir que las "líneas de fuerza" no representan la dirección de la fuerza sino la dirección del campo que representan.
¿Por qué las líneas de campo magnético se denominan líneas de fuerza cuando en realidad son perpendiculares a la dirección de la fuerza (fuerza de Lorentz, producto cruzado)?
Es porque no están destinados a representar la dirección de la fuerza.
¡Espero que esto ayude!
alejnavab