¿Qué es un campo dipolo?

En física, hay dos tipos principales de dipolos, un dipolo magnético y un dipolo eléctrico. Conceptualmente, son similares en que el término dipolo significa "tener dos polos". Un campo dipolo es la suma de los campos eléctricos resultantes del dipolo en cada punto de un área, independientemente de si es un dipolo eléctrico o un dipolo magnético. El campo magnético de la Tierra puede ser representado por un campo dipolo.

Los dipolos eléctricos son cualquier conjunto de cargas iguales y opuestas, un lado positivo y un lado negativo. Un átomo de hidrógeno es un dipolo, ya que tiene un protón cargado positivamente y un electrón cargado negativamente. Sin embargo, una molécula de agua también es un dipolo porque los electrones son más atraídos por el átomo de oxígeno que los dos átomos de hidrógeno estables.

El campo dipolo que rodea a un dipolo eléctrico es el campo eléctrico total formado por la fuerza eléctrica debido a las dos cargas dentro del dipolo que actúan sobre una carga de prueba positiva en cada punto del área. Este campo eléctrico consiste en la fuerza sobre esa carga de prueba positiva dividida por la magnitud de la carga, y está en la dirección de la fuerza. Esto se puede ver fácilmente dibujando flechas para representar la magnitud de la fuerza electromagnética en cada punto y luego dibujando líneas de campo paralelas a la dirección de la fuerza de una carga a la otra. La magnitud y dirección de la suma de estas fuerzas es el campo dipolo.

Un dipolo magnético es esencialmente un imán de barra y tiene dos polos diferentes, norte y sur. El campo dipolar de acuerdo con un dipolo magnético es el campo magnético total compuesto por las fuerzas magnéticas en cada punto del área. Todos los imanes son dipolos en la naturaleza. Una de las cuatro ecuaciones electromagnéticas desarrolladas por James Maxwell afirma que no existe un monopolo magnético.

En geofísica, el campo magnético de la Tierra se puede representar como un campo dipolo con líneas de campo magnético que se extienden desde el Polo Sur geográfico hasta el Polo Norte geográfico. La intensidad del campo dipolar es máxima cuando las líneas de campo están más juntas, como en los polos norte y sur, y se debilita a medida que las líneas de campo se separan más. Una línea dibujada a través del medio del campo dipolo, en el ecuador de la Tierra, representa el plano ecuatorial y es perpendicular a las líneas del campo magnético.