O que é um campo dipolar?

Na física, existem dois tipos principais de dipolos, um dipolo magnético e um dipolo elétrico. Conceitualmente, eles são semelhantes, pois o termo dipolo significa "ter dois pólos". Um campo dipolar é a soma dos campos elétricos resultantes do dipolo em todos os pontos da área, independentemente de ser um dipolo elétrico ou dipolo magnético. O campo magnético da Terra pode ser representado por um campo dipolar.

Dipolos elétricos são qualquer conjunto de cargas iguais e opostas, um lado positivo e um lado negativo. Um átomo de hidrogênio é um dipolo, pois possui um próton carregado positivamente e um elétron carregado negativamente. No entanto, uma molécula de água também é um dipolo porque os elétrons são mais atraídos para o átomo de oxigênio do que os dois átomos de hidrogênio estáveis.

O campo dipolo em torno de um dipolo elétrico é o campo elétrico total constituído pela força elétrica devido às duas cargas no dipolo que atuam sobre uma carga de teste positiva em todos os pontos da área. Esse campo elétrico consiste na força nessa carga de teste positiva dividida pela magnitude da carga e está na direção da força. Isso pode ser facilmente visto desenhando setas para representar a magnitude da força eletromagnética em cada ponto e, em seguida, desenhando linhas de campo paralelas à direção da força de uma carga para a outra. A magnitude e direção da soma dessas forças é o campo dipolo.

Um dipolo magnético é essencialmente um ímã de barra e possui dois pólos diferentes, norte e sul. O campo dipolo de acordo com um dipolo magnético é o campo magnético total constituído pelas forças magnéticas em todos os pontos da área. Todos os ímãs são dipolos na natureza. Uma das quatro equações eletromagnéticas desenvolvidas por James Maxwell afirma que não existe monopolo magnético.

Na geofísica, o campo magnético da Terra pode ser representado como um campo dipolo com linhas de campo magnético que se estendem do Polo Sul geográfico ao Polo Norte geográfico. A força do campo dipolo é máxima quando as linhas do campo estão mais próximas, como nos polos Norte e Sul, e enfraquece à medida que as linhas do campo se afastam. Uma linha traçada no meio do campo dipolo, no equador da Terra, representa o plano equatorial e é perpendicular às linhas do campo magnético.