¿Qué significa vector de campo magnético?

¿Por qué necesitamos vectores?

Los vectores representan un conjunto de cantidades físicas que requieren tanto su magnitud (o longitud) como su dirección (orientación espacial) para describir la cantidad por completo. Tome una situación de la vida real como ejemplo. Me preguntas cuántas canicas tengo en mi bolsa. Digo que es 10. Tat"10" es suficiente para la respuesta. Ahora, haz otra pregunta. ¿Qué tan lejos está tu casa de aquí? Probablemente dirías unos 20 km; no solo 20. Los "km" adicionales deben incluirse para especificar la solución por completo. Ahora, te preguntamos, ¿cómo llegar a tu casa? Por supuesto que necesita la ayuda de las direcciones norte, sur, este y oeste.

Lo mismo ocurre con ciertas cantidades físicas. Mencionar solo su número parece estar fuera de sentido. Llamamos a estas cantidades vectores. Estas cantidades requieren la dirección (representada por flechas) a lo largo de cada coordenada más el valor asumido en algún punto, representado por el punto espacial.

¿El campo magnético es un vector?

La respuesta es un no. En realidad es un pseudovector . Considere un cable recto largo que lleva corriente y una corriente constante que fluye a través de ese cable. Esto generará un campo magnético, con las líneas de campo formando bucles cerrados o anillos concéntricos alrededor del cable. Cómo especificar la dirección de un bucle cerrado. Las líneas de campo ni siquiera están circulando en realidad. Entonces, ¿cómo sabemos que las líneas de campo tienen un rizo?

¿Cómo el campo magnético se convirtió en un vector?

Haz el mismo experimento mencionado anteriormente. Al principio, haga que la corriente fluya hacia arriba a través del cable. Generará un campo magnético en algún punto cerca del cable, cuya dirección se puede medir con una brújula. Mantenga fija la posición de la brújula (es decir, la distancia entre el cable y la caja de la brújula). La aguja de la brújula se desvía en la dirección de la línea de campo en ese punto (que representamos dibujando una tangente al lazo en ese punto). Ahora invierta la corriente. Sorprendentemente, ves que la aguja de la brújula se desvía en la dirección opuesta. ¿Qué significa? Esto significa que, aunque las líneas de campo no estén circulando, su dirección debe especificarse para indicar la dirección del flujo de corriente y, por lo tanto, la fuerza que actúa sobre una carga en movimiento. Entonces asumimos que si una corriente positiva se mueve hacia arriba a través de un cable, las líneas del campo magnético se curvan en sentido contrario a las agujas del reloj. Si fluye hacia abajo, las líneas de campo se curvan en el sentido de las agujas del reloj.

Por eso decimos que el campo magnético es un pseudovector.

Un campo vectorial es una función que asocia a un punto del espacio (dominio) un vector, es decir, un conjunto de números. Entonces, en este caso, un vector de campo magnético bien definido te da estos conjuntos de números para cada punto del espacio. Cada uno de estos conjuntos de números contiene información sobre la intensidad y la dirección del campo magnético en el punto relativo para que pueda evaluar el efecto que tiene sobre una partícula cargada que pasa por ese punto. La forma en que puede hacerlo es aplicando la ecuación de Maxwell. De ellos se puede derivar la fuerza de Lorentz:

$$\mathbf{F}=q\mathbf{v}\times\mathbf{B}$$ dónde $\mathbf{F}$es la fuerza que actúa sobre la partícula, $q$es la carga eléctrica, $\mathbf{v}$su velocidad y $\mathbf{B}$el campo magnético vectorial. Si también sabes la masa $m$entonces puedes estudiar el movimiento de la partícula integrando la segunda ley de Newton. El vector que corresponde a su descripción es la posición. $\mathbf{r}$de la partícula cuya segunda derivada temporal es solo la aceleración $\mathbf{a}$.

Generalmente, un campo magnético es producido por una carga en movimiento o por un imán. La fuerza y ​​la dirección de este campo magnético en un punto se describen mediante el vector de campo magnético.

Cuanto más nos acercamos al punto del imán, más denso es el campo en el cuerpo. Por lo tanto, la longitud del vector de campo magnético aumenta. El vector de campo magnético también se usa para determinar la fuerza sobre una carga en movimiento.

$$\vec{F} = q(\vec{V} \times \vec{B})$$ donde q = carga en columbios, v = velocidad de la carga B = vector de campo magnético.

De esta manera, hay muchas aplicaciones del vector de campo magnético.

Un vector es una cantidad que tiene una dirección y una magnitud.

Los imanes tienen una influencia magnética, que se puede visualizar como un campo vectorial físico .

Un vector de campo magnético le permite predecir la influencia de un imán en un material magnético.