ENFRIAMIENTO DE MOLECULAS DIPOLARES POR LA CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO

Supongase que se tiene un dipolo molecular, esta molecula crea un campo eléctrico en el espacio cuyo valor y dirección dependen de la orientación del dipolo en el espacio. 

Supóngase que se tiene una molécula dipolar que debido a su energía térmica  esta girando sobre su eje y cambia continuamente su orientación en el espacio, si se traza un circuito cerrado en el espacio cercano al lugar donde el dipolo se encuentra oscilando, la variación del flujo electrico que atraviesa la superficie que limita  el circuito, actua como una corriente de desplazamiento ic equivalente. Por tanto el rotacional del campo magnético es mayor que cero en la cercanía de un dipolo oscilante, es decir el flujo electrico variable crea un campo magnetico en la frontera la superficie considerada.

Fuente: Escuela Agraria Raigón

Según la molécula esta girando sobre su eje, la integral de fluyo del campo eléctrico aumenta o disminuye a través de la superficie considerada segun en que parte del ciclo de giro se encuentre, de forma que la corriente de desplazamiento cambia su sentido continuamente. Esto implica que el rotacional del campo magnético cambia constantemente a lo largo de la curva seleccionada y por tanto es posible encontrar una curva cerrada a través de la cual la integral del flujo magnético varié. Lo que origina una fuerza electromotriz inducida. Es decir, utilizando la oscilación de un dipolo en el espacio  y situando un circuito conductor en sus cercanías, se origina una diferencia de potencial eléctrico y por tanto una corriente en el circuito, y si el circuito tiene carácter resistivo una disipación térmica.

En la figura superior puede verse como la variación del fluyo eléctrico en la superficie que limita la curva negra origina un campo magnético sobre dicha curva. Como la variación del flujo eléctrico sucede en ambos sentidos positivo y negativo, el campo magnético generado también varia su sentido. Por tanto en el circuito eléctrico que esta en rojo y que es perpendicular a las líneas de campo magnético se induce una fuerza electromotriz por la variación del flujo magnético que se experimenta en la superficie que limita.

A lo largo del proceso se consigue extraer la energía de oscilación del dipolo, con lo que se consigue su enfriamiento, transfiriéndose su energía a un circuito resistivo. El planteamiento aqui propuesto podria servir por ejemplo para eliminar la componente angular de haces de particulas que atraviesan un cañon.