Línea de fuerza - Line of force
Una línea de fuerza en el sentido extendido de Faraday es sinónimo de la línea de inducción de Maxwell . Según JJ Thomson , Faraday generalmente discute las líneas de fuerza como cadenas de partículas polarizadas en un dieléctrico, pero a veces Faraday las discute como si tuvieran una existencia propia como si se extendieran a través de un vacío. Además de las líneas de fuerza, JJ Thomson, similar a Maxwell, también las llama tubos de inductancia electrostática , o simplemente tubos de Faraday. Desde la perspectiva del siglo XX, las líneas de fuerza son vínculos de energía incrustados en una teoría de campo unificado del siglo XIX que condujo a conceptos y teorías más matemáticamente y experimentalmente sofisticados, incluidas las ecuaciones de Maxwell, las ondas electromagnéticas y la relatividad de Einstein.
Las líneas de fuerza se originaron con Michael Faraday, cuya teoría sostiene que toda la realidad está compuesta por la fuerza misma . Su teoría predice que la electricidad, la luz y la gravedad tienen retrasos de propagación finitos. Las teorías y los datos experimentales de figuras científicas posteriores como Maxwell, Hertz, Einstein y otros están de acuerdo con las ramificaciones de la teoría de Faraday. Sin embargo, la teoría de Faraday sigue siendo distinta. A diferencia de Faraday, Maxwell y otros (por ejemplo, JJ Thomson) pensaron que la luz y la electricidad deben propagarse a través de un éter . En la relatividad de Einstein, no hay éter, sin embargo, la realidad física de la fuerza es mucho más débil que en las teorías de Faraday.
La historiadora Nancy J. Nersessian en su artículo "El concepto de campo de Faraday" distingue entre las ideas de Maxwell y Faraday:
Las características específicas del concepto de campo de Faraday, en su forma 'favorita' y más completa, son que la fuerza es una sustancia, que es la única sustancia y que todas las fuerzas son interconvertibles a través de varios movimientos de las líneas de fuerza. Estas características de la "noción favorita" de Faraday no se llevaron a cabo. Maxwell, en su aproximación al problema de encontrar una representación matemática para la transmisión continua de fuerzas eléctricas y magnéticas, consideró que estos eran estados de tensión y deformación en un éter mecánico. Esto era parte de la red de creencias y problemas bastante diferente con la que estaba trabajando Maxwell.
Vistas de Faraday
Al principio, Faraday consideró la realidad física de las líneas de fuerza como una posibilidad, sin embargo, varios estudiosos coinciden en que para Faraday su realidad física se convirtió en una convicción. Un erudito fecha este cambio en el año 1838. Otro erudito fecha este fortalecimiento final de su creencia en 1852. Faraday estudió experimentalmente líneas de fuerza magnética y líneas de fuerza electrostática, mostrándoles que no encajan en modelos de acción a distancia. En 1852, Faraday escribió el artículo "Sobre el carácter físico de las líneas de fuerza magnética" que examinaba la gravedad, la radiación y la electricidad, y sus posibles relaciones con el medio de transmisión, la propagación de la transmisión y la entidad receptora.
Vistas de Maxwell
Inicialmente, Maxwell adoptó un enfoque agnóstico en su matematización de las teorías de Faraday. Esto se ve en los artículos de Maxwell de 1855 y 1856: "Sobre las líneas de fuerza de Faraday" y "Sobre el estado electrotóntico de Faraday". En el artículo de 1864 " Una teoría dinámica del campo electromagnético ", Maxwell da prioridad científica a la teoría electromagnética de la luz a Faraday y su artículo de 1846 " Pensamientos sobre las vibraciones de los rayos ". Maxwell escribió:
Faraday descubrió que cuando un rayo polarizado plano atraviesa un medio diamagnético transparente en la dirección de las líneas de fuerza magnética producidas por imanes o corrientes en la vecindad, se hace girar el plano de polarización.
La concepción de la propagación de las perturbaciones magnéticas transversales con exclusión de las normales está claramente expuesta por el profesor Faraday en su "Reflexiones sobre las vibraciones de los rayos". La teoría electromagnética de la luz, tal como la propone, es la misma en sustancia que la que he comenzado a desarrollar en este artículo, excepto que en 1846 no había datos para calcular la velocidad de propagación.
Tubo de fuerza
Maxwell cambió las líneas de la frase de la fuerza de Faraday a tubos de fuerza , al expresar sus supuestos fluídicos involucrados en su matematización de las teorías de Faraday. Un tubo de fuerza , también llamado tubo de inducción electrostática o tubo de campo , son las líneas de fuerza eléctrica que se mueven de modo que su comienzo traza una curva cerrada en una superficie positiva, su extremo trazará una curva cerrada correspondiente en la superficie negativa, y la propia línea de fuerza generará una superficie tubular inductiva. Tal tubo se llama " Solenoide ". Hay una presión en ángulo recto con un tubo de fuerza de la mitad del producto de la densidad dieléctrica y magnética. Si a través del crecimiento de un campo los tubos de fuerza se extienden a los lados o en ancho, hay una reacción magnética a ese crecimiento en la intensidad de la corriente eléctrica. Sin embargo, si se hace que un tubo de fuerza se mueva hacia los extremos, hay poco o ningún arrastre para limitar la velocidad. Los tubos de fuerza son absorbidos por cuerpos que imparten impulso y masa gravitacional. Los tubos de fuerza son un grupo de líneas eléctricas de fuerza.
Curvas magnéticas
Al principio de su investigación (alrededor de 1831), Faraday llama a los patrones de curvas aparentemente continuas trazadas en limaduras metálicas cerca de un imán curvas magnéticas . Más adelante se refiere a ellos como un simple ejemplo de líneas de fuerza magnéticas o simplemente líneas de fuerza. Eventualmente, Faraday también comenzaría a usar la frase "campo magnético".
Ver también
Otros artículos relevantes
- Faraday, Michael, "Thoughts on Ray Vibrations", Philosophical Magazine, mayo de 1846, o Experimental Researches, iii, p. 447
- Faraday, Michael, Investigaciones experimentales, Serie 19.