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Linee di forza del campo magnetico

Come è noto, le linee di forza forniscono una rappresentazione simbolica di un campo di forze, e in particolare specificano la direzione e il verso che tali forze esercitano in ogni punto, su un corpo ad esse sensibile (per il campo gravitazionale, su una massa, per il campo elettrico, su una carica, per il campo magnetico, su una calamita o una corrente elettrica).

Nel campo elettrico, tali linee di forza possono essere aperte o chiuse, a seconda delle sorgenti del campo; ad esempio, una carica elettrica isolata nello spazio genera intorno a sé un campo con linee di forza aperte – semirette disposte a raggiera intorno alla carica; una coppia di cariche di segno opposto, invece, genera un campo con linee di forza chiuse, che nascono da una delle due cariche e muoiono sull’altra.

A differenza del campo elettrico, il campo magnetico può avere esclusivamente linee di forza chiuse. Questa importante proprietà discende da una caratteristica fondamentale del magnetismo, vale a dire, dal fatto che non esiste il monopolo magnetico: la più piccola sorgente di un campo magnetico è essa stessa un piccolo dipolo; se si cerca di spezzarlo in due poli separati, si ottengono due dipoli più piccoli.

Una conseguenza di questa proprietà è che il flusso del campo magnetico attraverso una superficie chiusa è sempre nullo: il numero di linee di forza che attraversano la superficie in entrata è esattamente uguale a quello delle linee di forza in uscita. La formulazione matematica di questa proprietà costituisce una delle quattro equazioni di Maxwell del campo elettromagnetico.