¿Qué son las bobinas de Helmholtz?
Las bobinas de Helmholtz son un tipo de instrumento utilizado en la investigación científica y en la medicina para crear campos magnéticos uniformes en un espacio determinado. Se componen de dos bobinas cilíndricas y paralelas, separadas por una distancia igual a su radio, que generan un campo magnético homogéneo en el centro del dispositivo. Estas bobinas están diseñadas para producir campos magnéticos de baja intensidad y alta uniformidad para propósitos específicos.
La invención de las bobinas de Helmholtz se atribuye al físico alemán Hermann von Helmholtz, quien las utilizó por primera vez en la década de 1850 para medir la fuerza de los campos magnéticos terrestres. Desde entonces, su uso se ha extendido a diversos campos de la investigación científica y médica debido a su capacidad para producir campos magnéticos estables y uniformes.
Principios de funcionamiento de las bobinas de Helmholtz
El funcionamiento de las bobinas de Helmholtz se basa en la ley de Biot-Savart, que establece que la intensidad del campo magnético generado por una corriente eléctrica depende de la distancia al conductor y de la dirección de la corriente. Al hacer circular una corriente eléctrica a través de las dos bobinas de la misma manera, se genera un campo magnético en el centro de las mismas que es uniforme y constante.
La configuración de las bobinas de Helmholtz asegura que el campo magnético en el centro de las bobinas esté dirigido perpendicularmente al eje de las mismas y sea uniforme a lo largo de todo el espacio. La distancia entre las bobinas, igual al radio de las mismas, asegura que el campo magnético producido por cada bobina se sume de manera que el campo resultante sea uniforme.
Aplicaciones de las bobinas de Helmholtz en la investigación científica
Las bobinas de Helmholtz se utilizan en diversas áreas de la investigación científica, como en la física, la química, la biología y la geología. Por ejemplo, se usan para la detección y medición de partículas subatómicas en la física de partículas; para la producción de campos magnéticos específicos en la síntesis de compuestos químicos; para el estudio de la percepción magnética en los animales en la biología; y para la medición de la susceptibilidad magnética de los minerales en la geología.
Además, las bobinas de Helmholtz se utilizan en la calibración de magnetómetros y en la producción de campos magnéticos en la microelectrónica. También se utilizan en la investigación del efecto magnético en la conducta humana, especialmente en la cognición y el procesamiento sensorial.
Ejemplo de uso de las bobinas de Helmholtz en la medicina
En la medicina, las bobinas de Helmholtz se utilizan principalmente en la neurología y en la terapia magnética. En la neurología, se utilizan para la estimulación magnética transcraneal, una técnica no invasiva para la estimulación del cerebro. La técnica se basa en la aplicación de campos magnéticos pulsantes a través del cráneo, que pueden afectar la actividad de las neuronas y, por lo tanto, la función cerebral.
En la terapia magnética, las bobinas de Helmholtz se utilizan para la aplicación de campos magnéticos pulsantes de baja frecuencia en el tratamiento del dolor crónico y de diversas enfermedades neurológicas y psiquiátricas. La terapia magnética se basa en la idea de que los campos magnéticos pueden afectar la actividad neuronal y, por lo tanto, la función del cerebro y del cuerpo en general. Las bobinas de Helmholtz son uno de los dispositivos empleados para la aplicación de esta técnica.
