¿Por qué la corriente eléctrica produce un campo magnético?

Los campos eléctricos y magnéticos son en realidad lo mismo (llamado tensor electromagnético) observado de diferentes maneras. Dependiendo del movimiento relativo de una carga eléctrica, también puede medirse como un campo magnético en relación con el marco de referencia estático.

En términos sencillos, los electrones en movimiento son la corriente en el conductor. Cuando los electrones se mueven, cada uno actúa como un imán y produce un campo magnético, además del campo eléctrico que resulta de su carga.

¡Esto también puede revertirse! Si cambias un campo magnético (como si estuvieras girando un imán) cerca de un conductor, generas un campo eléctrico y haces que los electrones se muevan en el conductor; haces una corriente.

El hecho es que el magnetismo no es más que electrostática combinada con relatividad especial . Desafortunadamente, no encontrará muchos libros que expliquen esto, ya sea que los autores creen erróneamente que las ecuaciones de Maxwell no tienen justificación y deben aceptarse con fe, o que están demasiado atascadas en su propia notación esotérica para hacer una pausa para considerar lo que están diciendo. El único libro que conozco que trata el tema correctamente es Purcell’s Electricity and Magnetism , que fue relanzado recientemente en una tercera edición. (La segunda edición funciona bien si puedes encontrar una copia).

El hecho de que una Corriente eléctrica produce un campo magnético en su vecindad fue establecido por los Experimentos y el resultado del Experimento se formuló como una Ley (Ley Circuital del Amperio).

La ley establece que alrededor de un circuito cerrado que encierra un conductor portador de corriente existe un Campo Magnético (Dirección de Curl dado por la regla de cierre de la mano derecha).

El mecanismo que indica por qué Exactamente una carga en movimiento produce un campo magnético es como preguntar por qué un electrón muestra una propiedad de tipo onda.

Pero no obstante, permítanme al menos intentar responder a su pregunta:

Para medir el campo magnético en cualquier punto que necesitamos una fuente, tengamos una corriente de convección en una región (vacío) dada por

J = v * p

donde v = velocidad de la carga.

p = densidad de carga volumétrica.

Ahora el campo magnético a lo largo de un bucle cerrado que contiene esta densidad de corriente viene dado por: (Ley de Circuitos de Ampere)

donde C = Contorno o el camino cerrado.

S = Superficie abierta encerrada por el camino cerrado.

uo = permeabilidad del espacio libre.

Por lo tanto, B está directamente relacionado con la velocidad de la carga, ya que la velocidad de la carga

depende del ** Marco de referencia ** por lo tanto, el campo magnético es relativo.

** Esta declaración implica que el campo magnético tiene diferentes valores para diferentes marcos de referencia inerciales. **

O lo diré de esta manera: Para los Marcos de referencia inerciales que se mueven con ** la misma velocidad v que la carga ** El campo magnético en este marco sería cero y un observador en dicho marco mediría el campo puramente electrostático !

Si le interesa más y no puede resistirse, puede consultar Formulación relativista del electromagnetismo.

o echa un vistazo a este enlace:

Electromagnetismo clásico y relatividad especial.

Gracias por A2A.

Esta es mi respuesta de imagen de partículas;
El campo magnético es una fuerza que se descubrió originalmente entre imanes permanentes. Los imanes permanentes obtienen su magnetismo de los dipolos magnéticos en el electrón (desapareado) alrededor de los átomos. Esta fuerza se pierde en materiales normales debido a desorden y cancelación, como en el caso de cargas perdidas en materiales neutros por cancelación positiva-negativa. Cancela el efecto dos dipolos iguales simplemente invirtiendo sus direcciones (por lo tanto, los electrones apareados en los átomos no producen un campo magnético neto). Los materiales magnéticos son dipolos altamente ordenados. Dipolos magnéticos, ya sea que los electrones individuales o los imanes de barra puedan ser reemplazados (matemáticamente) por un ‘bucle de corriente’ (movimiento de cargas en un bucle circular).
Cuando tienes una corriente en un conductor, los electrones se “afectan unos a otros” y “se ordenan unos a otros” para tener sus bucles en la misma dirección en grandes bucles circulares en cualquier sección transversal del conductor. Matemáticamente, la suma de muchos bucles pequeños (de la misma dirección) es un gran bucle; este es un teorema comprobado en las matemáticas del operador de rizos. Entonces, el campo magnético de una corriente es el resultado del campo de las pequeñas corrientes dipolo que lo hacen, es decir, los electrones. La suma vectorial de todas las pequeñas corrientes es un gran bucle de corriente que va a lo largo del cable y regresa al bucle de retorno (normalmente en el infinito). Cuando la corriente es cero, los electrones se desordenan nuevamente y el campo se pierde. Este trastorno es el resultado de la agitación térmica normal en los átomos y moléculas. Es por eso que a muy bajas temperaturas las corrientes decaen a un ritmo mucho más lento, lo que lleva al caso de la superconductancia.
Realmente no respondí la pregunta, solo mostré cómo se produce el uso del nivel de partículas. La pregunta sin respuesta ahora se convierte en: ¿por qué el electrón se comporta como un pequeño bucle de corriente o por qué dos dipolos se atraen? Para responder a esto, la cuestión de la velocidad finita de propagación del campo entra en juego y la explicación de Einstein ahora es necesaria en el nivel fundamental. Podría llegar a las conclusiones de Einstein incluso sin invocar la relatividad, solo una carga móvil y una velocidad fija de propagación de campo. Vea esta referencia por ejemplo; Página en mit.edu. Una velocidad finita de propagación de los campos junto con el movimiento de las cargas, da como resultado la aparición de una nueva fuerza normal a la dirección del movimiento y proporcional a la velocidad, y esto es lo que llamamos magnetismo … si la velocidad / velocidad está cambiando , aparece otra fuerza que es proporcional a los cambios en la velocidad (aceleración) y esto es la radiación. La fuerza de radiación está formada por fuerzas magnéticas y eléctricas que se propagan juntas.

Creo que esta es una de estas cosas que sabemos que sucede y que podemos describir matemáticamente, por ejemplo, las ecuaciones de Maxwell, y usarlas para construir muchas cosas útiles, pero “por qué” es así, es otra cuestión. ¿Por qué las cosas tienen masa? ¿Por qué los cuerpos en movimiento tienden a permanecer en movimiento? ¿Por qué la gravedad tira de las cosas? La física cuántica describe estas cosas con mayor precisión, pero aún no dice “por qué”.

Una cuestión aquí es “qué significa” por qué “”. Generalmente, la explicación significa una deducción de un principio más general o más abstracto. PERO, la ‘inducción electromagnética’, sobre la cual está preguntando, ya es un principio fundamental, una piedra angular de la Teoría de la Relatividad, que explica cómo funciona nuestro espacio-tiempo.
Quizás este experimento mental, citado en muchos libros de texto de relatividad,
poder ayudar:
Imagina una línea de cargas eléctricas. Usted se encuentra entre ellos y, por lo tanto, experimenta (mide) y el campo eléctrico.
Ahora, aburrido de solo estar parado allí, corres por esa línea.
¿Qué experimentas?
Usted mide el campo magnético, ya que la línea de chrages ahora parece una corriente eléctrica.
SO – la respuesta es: los campos magnéticos son solo un campo eléctrico medido en un sistema diferente de coordenadas (en movimiento) …
Referencia: Página en iei.info

Cuando las partículas de carga están en reposo, solo tienen un campo eléctrico. Cuando entran en movimiento, tanto el campo magnético como el campo eléctrico, como saben, la corriente eléctrica se debe al movimiento de las cargas, por lo que el campo magnético entra en acción cuando las cargas entran en movimiento.

Además, la fuerza magnética se debe al movimiento de las cargas cuando las cargas se mueven con cierta velocidad, parece que su densidad de carga aumenta debido al efecto relativista, de modo que la esfera magnética es el campo eléctrico adicional debido a la densidad de carga aumentada por el movimiento. Cuando la carga está en reposo, los efectos relativíticos no tienen sentido, por lo que la carga solo tiene campo eléctrico.

Para agregar a lo que Steven J Greenfield y otros han señalado, se debe tener en cuenta que la energía puede almacenarse y propagarse dentro de los campos em a través del proceso de inducción. Cualquier material conductor sirve solo como una guía de onda para la propagación de tales campos em a lo largo de su longitud cercana a la velocidad de la luz. Para ver esto, considere un material que es superconductor, en cuyo caso no hay “resistencia” o campo eléctrico interno o caída de voltaje o pérdidas dentro del conductor y la onda em (campo magnético) se propaga en la superficie del conductor sin ninguna penetración del cable. Material (efecto piel). En tal caso, no hay un campo em presente dentro o a lo largo del conductor, pero apoyará la generación, almacenamiento y propagación de la energía creada a través del proceso de inducción y servirá como guía de onda sin pérdidas internas de campo eléctrico interno. pero tendrá un gran campo magnético externo. Es el proceso de inducción aplicada externamente lo que dio origen a los campos.

Esto no es una anomalía, sino una propiedad de los materiales conductores. Algunos materiales prefieren campos eléctricos (Condensadores), otros campos magnéticos (Ferromagnéticos) y otros por igual (Resistencia). Entonces, uno puede polarizar un material dieléctrico a través de la inducción y almacenar energía en el campo eléctrico o uno puede hacer lo mismo y crear un imán permanente.

Como Steven J Greenfield y otros han señalado, los campos em son dinámicos y tienen que coexistir, y el proceso de inducción se basa en la energía que se ingresa desde una fuente externa para generar un campo eléctrico dinámico (crear un potencial) y este campo eléctrico cambiante a su vez da lugar a un campo magnético dentro del cual se almacena la fuente externa de energía y que luego se puede propagar a lo largo de cualquier conductor para ser transmitido a grandes distancias mayoritariamente externas a la superficie de cualquiera de dichos conductores, donde cualquier penetración del conductor por los campos em resulte en pérdidas (resistencia). Así, los campos eléctricos y magnéticos coexisten de manera muy similar al potencial y la energía cinética.

Durante el proceso de inducción, hay dos formas distintas de energía almacenadas en los campos em: energía reactiva y energía activa.

La energía reactiva solo se propaga dentro y entre (oscila) o dentro ya lo largo de la longitud del conductor y es la energía requerida para establecer y mantener los campos em en sí mismos. Cualquier falta de energía reactiva suficiente resultará en el colapso de los campos em (conocido como colapso de voltaje) y no importa si la inducción está presente o no, no se puede almacenar o transmitir energía. Esto no se aplica a las ondas de radio que son auto-inductivas o resonantes.

La energía activa representa la energía transmitida desde la fuente a la carga más cualquier pérdida incurrida durante la propagación o transmisión y dicha energía se propaga a través o a lo largo del conductor desde la fuente a la carga y es lo que constituye un trabajo útil que podemos explotar para nuestro beneficio.

Por lo tanto, la pregunta debería ser qué da lugar a los campos em y es en gran medida el proceso de inducción dinámica donde se utiliza el trabajo externo para hacer esto y dicho trabajo se transfiere, almacena, propaga y transmite dentro de los campos em a la carga y se convierte en útil. trabajo. En todo esto, simplemente hemos utilizado los campos em para transferir el trabajo o la entrada de energía a través del proceso de inducción a la carga.

Todo esto existió y se logró antes de cualquier teoría, esta última es una analogía y una herramienta para ayudar a nuestra comprensión a diseñar y aprovechar de manera óptima tales fenómenos de manera segura y para nuestro beneficio. La teoría de relativamente es exactamente que asume que ya existe un movimiento relativo entre cargas, pero tal movimiento relativo requiere una inducción externa o aplicada y donde dicha velocidad de desplazamiento (aleatoria) ya está presente dentro de los conductores antes de que tenga lugar una inducción externa. Por lo tanto, es en gran medida el movimiento relativo entre los campos em de inducción aplicados externamente y el conductor lo que permite que la fuente de energía externa e inductora sea almacenada y propagada por los campos em establecidos dentro y alrededor del conductor mismo.

Espero que esto ayude.

Según la relatividad, diferentes marcos de referencia son igualmente fundamentales, igualmente válidos y deben dar los mismos resultados físicos. Tome un marco de referencia donde una esfera cargada eléctricamente esté en reposo. Crea un campo eléctrico estático y ningún campo magnético. Ahora tome un marco de referencia donde se está moviendo con respecto a la esfera, y por lo tanto la esfera se está moviendo con respecto a usted. En este marco de referencia, la esfera cargada todavía crea un campo eléctrico, pero ahora se está moviendo, por lo que también crea un campo magnético. Pero no hemos cambiado nada físicamente. Acabamos de cambiar los marcos de referencia. Según la relatividad, estos dos marcos de referencia son físicamente equivalentes.

Por lo tanto, una carga en movimiento realmente no crea directamente un campo magnético. Una carga en movimiento crea un campo eléctrico en movimiento, y un campo eléctrico en movimiento crea un campo magnético. Más exactamente, un campo magnético no es realmente algo nuevo o diferente. Más bien, un campo magnético es simplemente el aspecto de un campo eléctrico desde un marco de referencia en movimiento. Realmente hay un solo campo: el campo electromagnético. Según el marco de referencia que elija, hay diferentes cantidades en la parte eléctrica en comparación con la parte magnética.

La respuesta corta : solo porque eso es lo que hacen las cargas móviles. Y eso es lo que es actual, moviendo cargas. Es lo mismo con casi todo lo fundamental en la física: así es como es. ¿Por qué la masa causa la gravedad? ¿Por qué las cargas crean campos eléctricos? Sólo porque lo hacen.

Sin embargo, la respuesta larga puede derivar campos magnéticos de campos eléctricos. La pregunta de por qué existen los campos eléctricos, o de manera equivalente por qué las cargas se repelen o atraen entre sí, sigue ahí, pero al menos se explica el campo magnético, por lo que es una pregunta menos.

Ahora no voy a hacer la derivación matemática completa solo por la razón que tendría que buscarla yo mismo. Pero explicaré la idea general de cómo funciona. Se debe al hecho de que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales. Esta afirmación es el principio fundamental de la relatividad especial.

De esto se puede derivar el fenómeno de la contracción de la longitud. Las cosas que se mueven a cierta velocidad en relación con usted se contraen en la dirección en que se mueven. Esto suena absolutamente loco, pero es verdad. La razón por la que suena tan loco es porque no notamos esto. Solo se hace visible cuando la velocidad relativa se vuelve relativista, cercana a la velocidad de la luz. Un ejemplo se da en la figura de abajo. El cohete se aleja de nosotros para que sea más corto para nosotros. En el marco de referencia del astronauta somos nosotros los que nos movemos, así que estamos contraídos.

Ahora, ¿qué significa esto para las corrientes? En los cables, la corriente se debe a que los electrones se mueven en un cable. Sin embargo, los iones metálicos permanecen en su lugar. Así que para ellos parece que los electrones y el espacio entre ellos se contraen. Esto es equivalente a que solo vean más electrones en el mismo cable. Ahora todo esto no es tan relevante para un cable, pero se vuelve interesante si tenemos dos cables. En este caso, los iones en un cable ven los electrones en el otro cable que se contrae. Sin embargo, los iones en el otro cable no se contraen. Entonces ven más electrones en el cable que los iones. Por lo tanto, son atraídos al cable por el excedente de electrones. Lo mismo es cierto para el otro cable. El resultado final: se atraen entre sí.

¿Qué pasa con los electrones? ¿Qué ven ellos? Comenzamos con el principio de la relatividad especial de que podemos elegir cualquier referencia inercial igual y la conclusión debería ser la misma. Así que echémosle un vistazo desde el marco de referencia de los electrones. Esto se denota por la tercera parte en la imagen de arriba. Es justo lo contrario aquí. Para los electrones son los iones los que se mueven y, por lo tanto, se contraen. Por lo tanto, ven más iones en el otro cable, lo que nuevamente hace que los dos cables se atraigan entre sí.

Sin embargo, trabajar con esta contracción de longitud es muy tedioso y, como ya habíamos creado el concepto abstracto de campos magnéticos, era mucho más fácil seguir trabajando con eso.

Imágenes tomadas de imágenes de google.

¡Es muy interesante! Pero primero debemos saber qué es el campo magnético y cómo se relaciona la onda EM, la corriente y el campo magnético.

Sin embargo, la respuesta a la pregunta es la última parte de mi explicación.

Primero, resaltaré las dudas que me vienen a la mente al pensar en las ondas EM.

1. Una partícula cargada acelerada genera onda EM. Entonces, ¿por qué la carga debe estar acelerando y no en reposo o moviéndose con velocidad constante?
2. La aceleración de partículas cargadas genera campos eléctricos y magnéticos. ¿Qué es el campo eléctrico y magnético?
3. Los campos generados son perpendiculares entre sí. ¿Por qué los campos generados son perpendiculares entre sí?
4. ¿Por qué la propagación de la onda se ve así? ¿Y cómo está avanzando realmente la ola?
5. ¿Los EF y MF realmente se generan entre sí?

• Para la primera pregunta, si hay una carga estática, el campo generado es constante. Lo mismo ocurre con la carga de velocidad constante. El campo generado en los dos casos anteriores lleva las cargas de prueba / dipolos a un equilibrio eventualmente después de un corto tiempo desde el inicio. Qué significa eso? Esto significa que el EM WAVE no tiene sus propiedades de oscilación WAVE . Además, no produce una absorción de radiación por parte de un conductor de longitud pequeña.
• Para la segunda y tercera pregunta, en realidad el campo eléctrico y el campo magnético NO son diferentes. Son diferentes MANIFESTACIONES de la MISMA CAMPO.
• Un campo se llama campo eléctrico cuando afecta a la carga de prueba e intenta llevarlo al equilibrio. Puede ser en cualquier dirección / orientación.
• Un campo se llama campo magnético cuando afecta al dipolo de prueba (que consiste en una carga + ve y una carga -ve) e intenta llevar el dipolo al equilibrio. Puede ser en cualquier dirección / orientación.
• Ahora tomamos la dirección / orientación de ese campo eléctrico (como nosotros lo nombramos ) como referencia. Entonces, de acuerdo con la ley de la mano izquierda de Fleming, solo el dipolo en un plano perpendicular al campo que influye en la carga de prueba (lo llamamos campo eléctrico) será forzado al equilibrio POR ESTE CAMPO ELÉCTRICO (al principio era simplemente un campo). Entonces, el NOMBRE de ese campo en el PLANO PERPENDICULAR donde afecta a un dipolo magnético se llama CAMPO MAGNÉTICO.
• Así que puedes ver que, el mismo campo en diferentes planos donde afecta diferentes cantidades es llamado por diferentes nombres. Así, los EF y MF son perpendiculares entre sí. Por lo tanto, cada plano de referencia EF tiene un plano MF correspondiente perpendicular a él.
• Punto interesante: si hubiera habido una entidad más formada por tres cargas interactivas (por ejemplo, electrón, protón y XX, un tripolo ), entonces el mismo campo, EF, MF tendría otro nombre en el plano (con referencia a EF) que afecta a ese TRIPOLE. . decir campo TRIPOLE, TF.
• Así que esto también responde a la quinta pregunta, los campos no se generan entre sí, sino que se llaman nombres diferentes en diferentes planos.
• Para la cuarta pregunta, considere un electrón que gira alrededor del núcleo. Aquí la dirección cambiante, de ahí la velocidad tangencial, imparte aceleración al electrón.

Deja que la ola bajo observación se mueva hacia la dirección X. Cuando el electrón está a la derecha (cerca de X) del protón, afirma la fuerza máxima en una carga de prueba de + ve, por lo tanto, la cresta de la onda EM transversal en CUALQUIER campo (EF, MF). Este esfuerzo de fuerza se extiende hasta el infinito (la magnitud disminuye la proporción cuadrada inversa a la distancia) solo para ser alterada (magnitud en un punto) al cambiar la posición del electrón.

Cuando el electrón está a la izquierda del núcleo, la fuerza es mínima y, por lo tanto, se observa una vaguada. Las condiciones de descanso siguen siendo las mismas que las anteriores.

Cuando el electrón está por encima o por debajo del protón (en la dirección Y), el campo se encuentra en un valor intermedio de max / min, que se toma como valor cero de referencia en toda la comunidad científica.

Si tiene alguna duda, no dude en discutir en los comentarios. Diferentes puntos de vista son bienvenidos.

El concepto del campo magnético es simplemente un atajo matemático para determinar las fuerzas entre las cargas que se mueven unas con respecto a otras.

Cuando las cargas son estacionarias entre sí, una fórmula simple indica la fuerza entre ellas. La fuerza es proporcional al producto de las cargas y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.

Cuando una carga comienza a moverse, debemos considerar el efecto de la relatividad. Cuando una carga viaja por el espacio, observará una Contracción de Lorenz de todo lo que está al frente. Las cosas se complican mucho ya que las ecuaciones de la contracción de Lorenz son polinomios de segundo orden. En nuestro uso diario de electricidad, los electrones se mueven muy lentamente. En un cable de cobre sólido # 10 que lleva 100 amperios, la velocidad promedio de los electrones es de solo 2 milímetros por segundo. No confundas esto con la velocidad de un impulso eléctrico. Aunque los electrones se mueven lentamente en su velocidad de grupo, las ondas pueden pasar de uno a otro muy rápidamente, dando una velocidad de fase cercana a la velocidad de la luz. Lo que nos interesa es la velocidad de grupo. Aunque solo 2 mm por segundo, Einstein dice que CUALQUIER fracción de la velocidad de la luz hará que la vista delante del objeto viajero se comprima y se reduzca. Como la vista se está reduciendo, una mayor parte de la vista lateral se mueve hacia el frente. Las cosas se desmagnifican pero se ven más cosas. Como el cargo ve más cargos, se desviará en una cantidad adicional al caso estático. Las reglas para los campos magnéticos y el movimiento de cargas dentro de la cuenta para todos los ajustes de Einstein. Es mucho más fácil trabajar con campos magnéticos que la Relatividad Especial.

Podría preguntar “¿Cómo podría la cantidad infinitamente pequeña de Lorenz Contraction afectar visiblemente a algo que se mueve solo 2 mm por segundo? La razón es que la carga es mucho más fuerte que la gravedad. Las fuerzas asociadas con los cargos nos están ocultas porque todos los cargos en nuestra vida diaria son cancelados exactamente por un cargo opuesto. La cantidad de ajuste que debe hacer para que algo se desplace a 2 mm por segundo es muy pequeña, solo una parte en 10 ^ 24. Sin embargo, lo que es especial es que la carga es aproximadamente 10 ^ 24 veces más poderosa que la gravedad. Eso hace que la corrección sea lo suficientemente grande como para ser necesaria, y el concepto de campo magnético ayuda a calcularla fácilmente.

Los campos magnéticos son una región imaginaria alrededor de un imán o un cable portador de corriente o un solenoide o una carga eléctrica y así sucesivamente. El campo magnético es una línea de fuerza imaginaria regular y uniforme. se supone que las líneas magnéticas de fuerza emanan del polo norte de un imán, pasan a través del espacio circundante y entran en el polo sur.

La carga en movimiento, como los electrones, produce un campo magnético imaginario denso y complicado que depende de la carga, la velocidad y la aceleración de las partículas. Cuando la partícula cargada está en movimiento, las líneas magnéticas de fuerza giran alrededor de la partícula. Dado que la corriente eléctrica que se mueve a través de un cable consiste en electrones en movimiento, cuando se combinan el campo magnético de todos los electrones, entonces decimos que el cable que lleva la corriente produce un campo magnético. Estas cargas producen campo magnético a partir de la fórmula.

F = q (v cruz B)

Entonces, a partir de esta fórmula, podemos decir que la carga en movimiento (que tiene cierta velocidad) y alguna carga (positiva o negativa), podemos decir que

LA CARGA EN MOVIMIENTO PRODUCE CAMPO MAGNÉTICO.

El campo magnético de un cable portador de corriente produce un campo magnético de la regla de la mano derecha. La regla de la mano derecha determina las direcciones de la fuerza magnética , la corriente convencional y el campo magnético .

Apunte el pulgar derecho en la dirección del flujo de corriente (convencional) y luego doble los dedos alrededor del cable. Sus dedos ahora apuntan en la misma dirección que el campo magnético circular alrededor del conductor. La regla del sacacorchos de la mano derecha es una alternativa a la regla de agarre de la mano derecha .

En la vida cotidiana, los campos magnéticos se encuentran con mayor frecuencia como una fuerza creada por imanes permanentes, que tiran de materiales ferromagnéticos como el hierro, el cobalto o el níquel, y atraen o rechazan otros imanes. Los campos magnéticos son ampliamente utilizados en toda la tecnología moderna, particularmente en ingeniería eléctrica y electromecánica. La Tierra produce su propio campo magnético, que es importante en la navegación, y protege a la atmósfera de la Tierra del viento solar. Los campos magnéticos giratorios se utilizan tanto en motores eléctricos como en generadores. Las fuerzas magnéticas proporcionan información sobre los portadores de carga en un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos como los transformadores se estudia en la disciplina de los circuitos magnéticos.

Considere las ecuaciones de Maxwell que se refieren a los rizos de los campos eléctrico y magnético. A modo de ejemplo, mire esta curva de [math] (E) = – \ frac {d B} {dt}. [/mates]

Aquí, el rizo del campo eléctrico está creando un campo magnético cambiante. Y se debe al hecho de que un campo eléctrico en el espacio crearía un campo magnético, cambiando en el tiempo. También hay una ecuación similar para [math] curl (B) [/ math], para el campo magnético.

Si resolvieras estas ecuaciones para la fuerza, obtendrías que la fuerza sobre una partícula es la misma que la dada por la Fuerza de Lorentz.

Ahora, un cable portador de corriente es esencialmente una serie de portadores de carga (electrones), todos moviéndose a través del cable. Esto implica que un cable no es más que una colección de cargas móviles. Como cada carga tiene su propio campo eléctrico, una carga en movimiento genera un campo magnético. Los campos de todas estas pequeñas cargas se suman y obtenemos un campo magnético final y finito.

También puede ponerlo como el hecho de que la electricidad y el magnetismo no son fuerzas separadas, son solo aspectos diferentes de la misma fuerza electromagnética. Entonces, al cambiar los marcos de referencia de aquel en el que el electrón está en reposo al marco de laboratorio, ¡simplemente se hace una transformada de lorentz, et voilà! Los campos eléctricos se convierten en campos magnéticos.

Los campos magnéticos se producen al mover cargas eléctricas y los momentos magnéticos intrínsecos de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su giro. Llamamos a estas fuerzas fundamentales porque existen y no son causadas por ninguna otra cosa. Los fenómenos eléctricos y magnéticos están estrechamente acoplados. Puedes pensar en ellos como dos caras de la misma moneda. Realmente no es que uno cause al otro, simplemente suceden que siempre van juntos. Un campo eléctrico cambiante crea un campo magnético. Por lo tanto, si tiene un circuito y envía corriente alterna (CA = corriente alterna) para que los electrones se muevan hacia adelante y hacia atrás, crearán un campo eléctrico cambiante. Esto produce un campo magnético (porque eso es lo que hace el universo). De manera similar, un campo magnético cambiante crea un campo eléctrico.

Steven Greenfield, cómo puede decir esto con suavidad y con el máximo respeto. es incorrecto cuando dice que no existe tal cosa como un campo magnético.

Para responder a su pregunta debemos considerar QED (electrodinámica cuántica). Tomará mucho espacio para hacer esto, por lo que voy a ceder a Feynman y sus 4 conferencias en Nueva Zelanda sobre QED para las “masas”.

QED: Photons – Corpuscles of Light – Richard Feynman (1/4)

QED: Ajustes de reflexión y transmisión – Comportamiento cuántico – Richard Feynman (2/4)

QED: Electrones y sus interacciones – Richard Feynman (3/4)

QED: Nuevas consultas – Richard Feynman (4/4)

También está su libro QED: La extraña teoría de la luz y la materia (Biblioteca de Ciencias de Princeton), Richard P. Feynman, A. Zee – Amazon.com

Saludos

El campo magnético producido por una corriente es una consecuencia de la Relatividad Especial. Un conductor eléctrico clásico es eléctricamente neutro. Se puede considerar que los electrones que transportan corriente se mueven contra un fondo cargado estáticamente de carga positiva igual.

En el caso de una segunda corriente que es paralela a la primera, los electrones en el marco de referencia de la segunda corriente tienen la misma densidad de carga lineal que los electrones en la primera corriente. Sin embargo, el espaciado de las cargas positivas en el fondo está acortado debido a la contracción de la longitud. Recuerda que el fondo positivo se mueve con respecto a los electrones. Por lo tanto, la densidad de carga positiva del fondo es mayor que el valor absoluto de la densidad de carga negativa de los electrones en movimiento. Como resultado, los electrones en movimiento son la segunda corriente, ven una carga neta positiva en la primera corriente y son atraídos por ella.

En el caso de las corrientes antiparalelas, la contracción de longitud en el marco de referencia de una corriente hace que esos electrones vean una carga neta negativa en el otro conductor. Así, las corrientes antiparalelas se repelen entre sí.

El campo magnético producido por una corriente es la relación de la fuerza por unidad de longitud en una corriente producida por una segunda corriente a la primera corriente. Todo se reduce a esto: el campo magnético es una manifestación relativista del campo eléctrico. El concepto de campo magnético es necesario para tener en cuenta la fuerza neta entre las cargas en movimiento.

Una vista alternativa: la corriente eléctrica es la creación del campo eléctrico resultante en todos los planos perpendiculares al eje de un conductor. Por lo tanto, un conductor de corriente tiene un campo eléctrico, no un campo magnético.

Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. La región estructuralmente distorsionada en el medio universal es un campo. Los campos se clasifican según la naturaleza de sus distorsiones estructurales y se indican mediante líneas de fuerza imaginarias. Las líneas de fuerza lineales indican el campo magnético y las líneas de fuerza circular / curva indican el campo eléctrico. Una pequeña parte de un círculo grande es similar a una línea recta. Por lo tanto, un campo eléctrico con líneas de fuerza de pequeña curvatura actúa como un campo magnético y un campo magnético, cuyas líneas de fuerza tienen una alta curvatura que actúa como un campo eléctrico. Ver: http://viXra.org/abs/1404.0440 .

Por lo tanto, lo que aparece como un campo magnético alrededor de un conductor de corriente es, de hecho, un campo eléctrico con líneas de fuerza de pequeñas curvaturas. Dado que todos los campos son deformaciones estructurales en el medio universal, su clasificación es a menudo arbitraria. Consulte: ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

El campo magnético es un efecto secundario relativista de un campo eléctrico cambiante o en movimiento. Consulte la página en weber.edu Purcell simplificado: magnetismo, radiación y relatividad