¿Qué genera un campo magnético?

Answer 1

La fuerza magnética es una fuerza normal a la dirección de una carga en movimiento. Esto contrasta con la fuerza electrostática que está a lo largo de la línea que conecta dos cargas (o la separación relativa) cuando no se está moviendo. Debido a la velocidad finita c, los efectos de la fuerza estática (Coulomb) cambian de dirección y dan lugar a un “componente” normal a la dirección del movimiento relativo de las dos cargas (muy similar a la dirección de cambio de lluvia cuando corres o conducir). Cuando la velocidad alcanza la de la luz c, toda la fuerza electrostática se vuelve magnética. mientras que a velocidad relativa cero, todas las fuerzas se vuelven electrostáticas y a lo largo de la distancia de separación relativa. Esto también tiene cierta similitud con la aceleración lineal (y las fuerzas para ir con ella), cambiando la dirección de ser a lo largo del movimiento a normal al movimiento cuando la trayectoria se vuelve completamente circular dando lugar a las llamadas fuerzas centrífugas.

La fuerza magnética en su forma general y relativista, puede derivarse usando solo la forma potencial retardada de la fuerza estática de Coulomb. Potencial de retraso Cuando dos electrones que no se mueven se repelen electrostáticamente, dos electrones en movimiento pueden “repeler” o “atraer” magnéticamente dependiendo de la dirección de movimiento de los dos. Si la velocidad está cerca de c, dos electrones normalmente se atraerán con muy pocas posibilidades de repulsión. Mira el video. También se señala aquí que para cierta combinación de velocidad relativa y distancias de separación, la repulsión puede equiparar la fuerza de atracción para dar una situación de libertad asintótica … en donde los electrones están libres de estas dos fuerzas opuestas.

El electrón tiene un campo magnético intrínseco y puede modelarse matemáticamente como el resultado de una carga en movimiento. El valor y el radio del movimiento (el área del bucle para ser exactos) para producir el momento dipolar magnético p = ia = (ev) a, no se conocen como ciertos valores individuales, sino solo como un producto p (el momento dipolar magnético ), donde e, v, a son la carga de electrones, la velocidad y el área de bucle de movimiento. La suma de los efectos del campo magnético llega a cero para dos electrones en reposo con polaridad opuesta, llamados electrones pareados. Esta situación es estable en materia, ya que tiene menor energía total. Uno puede simular esta estabilidad usando imanes de disco encuestados en las caras circulares como en este video;

El campo magnético de un imán permanente es el resultado de la orientación unificada / combinada de todos los electrones solitarios en un material magnético permanente bloqueado en su posición por la composición química. En el material magnético normal, como el hierro, tales electrones unifican su orientación de polo solo como resultado del efecto de un campo magnético aplicado. Es por eso que cuando agrega un núcleo de hierro a una bobina, obtiene un campo magnético más fuerte. En los materiales diamagnéticos, tal alineación ocurre (también determinada por la composición química) opuesta al campo aplicado, lo que resulta en repulsión y levitación en lugar de la atracción normal. Ver Diamagnetismo.

En corrientes en los cables, la velocidad de los electrones es muy pequeña y la fuerza magnética inducida también es muy pequeña, ya que el fenómeno es de segundo orden (depende del cambio de la distancia de separación en lugar de la distancia en sí como en el caso electrostático) . Pero debido a la gran cantidad de electrones involucrados (tamaño del número de Avogadro), la fuerza magnética puede llegar a ser muy grande. Si haces muchos bucles, el efecto aumenta aún más. Esto se utiliza para impulsar un motor fuerte, por ejemplo. Tenga en cuenta que la gravedad es mucho más pequeña que el magnetismo, pero puede ser muy grande debido a la cantidad de partículas involucradas, especialmente porque la gravedad siempre está orientada de forma natural solo para la atracción, y no hay cancelación del campo de gravedad al cambiar la orientación.

Editado el 30 de diciembre.

Answer 2

La respuesta tradicional es el movimiento de cargas eléctricas: observe las ecuaciones de Maxwell. Hay una buena descripción en Wikipedia aquí: las ecuaciones de Maxwell

Profundizando y tirando de la mecánica cuántica, mire la electrodinámica cuántica tal como lo describen Richard Feynman y otros: la electrodinámica cuántica. El breve tratado de Feynman sobre el tema ‘QED’ es un clásico y vale un par de lecturas, como mínimo. Es uno de mis libros de cabecera y mi copia muestra muchas páginas bien escritas.

La teoría del campo magnético se desarrolló durante el siglo XIX a través del trabajo de Ampere, Lorentz, Faraday y otros, que culminó con el de Maxwell, quien reunió las piezas en su tercer artículo clásico sobre “Una teoría dinámica del campo electromagnético” publicado en 1865. y, nuevamente, vale más que unas pocas lecturas (a pesar de su lenguaje denso, Maxwell no fue exactamente un escritor de la clase de Dickens y otros de la época). Una vez más, ver Una teoría dinámica del campo electromagnético.

wb

Answer 3

Respuesta corta, actual, fácil? Cualquier tipo de corriente, incluso de un aislador dieléctrico, ¿qué?

En primer lugar, Oersted en 1820 descubrió que un cable que lleva corriente desvía la aguja de una brújula, luego Ampere calculó el campo magnético.

De los experimentos de Ampère

¡Y esa fue la idea del campo magnético durante años hasta que Maxwell, quien vagaba del mismo cable cargando un capacitor y no tenía corriente dentro de las placas! Solución, una pseudorriente por el “desplazamiento” de la carga dentro del dieléctrico (polarización) y la polarización fue producida por el campo eléctrico entre las placas. Corriente de desplazamiento solo cuando el campo eléctrico cambia a tiempo, el dieléctrico podría ser vacío!

Finalmente, el campo magnético es generado por corrientes y corrientes de desplazamiento , con la tasa de cambio de E en el tiempo.

Answer 4

Los campos magnéticos son generados por:

• Corrientes eléctricas.
• Cambios en el campo eléctrico.
• Partículas cargadas con momento angular intrínseco (es decir, giro).

Clásicamente, los campos magnéticos generados por las corrientes eléctricas y los campos eléctricos cambiantes se describen mediante dos de las ecuaciones de Maxwell:
[math] \ nabla \ cdot \ mathbf {B} = 0 [/ math]
[math] \ nabla \ times \ mathbf {B} = \ mu_0 \ mathbf {J} + \ mu_0 \ epsilon_0 \ frac {\ partial \ mathbf {E}} {\ partial t} [/ math]

El movimiento orbital de un electrón en un átomo también genera un campo magnético, aunque la corriente no es el tipo clásico dado por la velocidad de carga. (Se calcula multiplicando la carga por la densidad de corriente de probabilidad ). A pesar de esto, se usa un cálculo clásico para obtener el campo para calcular la interacción órbita de espín.

El campo magnético intrínseco del electrón, por otro lado, es una materia completamente diferente, y no puede obtenerse clásicamente.

Answer 5

Desde un punto de vista teórico, la respuesta de Brian Bi es genial. Desde un punto de vista práctico, hay dos cosas que generan campos magnéticos:

– Cables, u otra forma de electricidad. De hecho, cualquier electrón móvil (o carga en general) crea campos magnéticos. Un electroimán es básicamente un dispositivo que usa mucho cable doblado en geometrías convenientes para que los campos magnéticos se sumen y formen un campo magnético fuerte. Sin embargo, es esencialmente solo un montón de cables.

– Ciertos átomos. Debido a la física cuántica, ciertos átomos tienen un campo magnético intrínseco. Esto solo se aplica a algunos elementos. Un imán permanente es un grupo de esos átomos que se agrupan de cierta manera, por ejemplo, no todos los trozos de hierro son magnéticos.

Para más información, mira esto:

Answer 6

Una vista alternativa; 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. Las regiones distorsionadas en el medio universal son los campos. Los campos se clasifican según la naturaleza de sus distorsiones. Ver: http://viXra.org/abs/1404.0440

Las distorsiones en un campo se indican mediante líneas de fuerza asumidas con flechas en la dirección de interacción producida. La dirección lineal de las líneas de fuerza indica el campo magnético. A medida que aumenta la curvatura del campo magnético, comienza a comportarse como un campo eléctrico. Como el campo magnético es una deformación estructural en la estructura física del medio universal, es real.

Todas las partículas de materia 3D primarias producen campos eléctricos primarios a su alrededor debido al movimiento lineal de su fotón constituyente en trayectorias circulares a la velocidad de la luz. El paso repetitivo de fotones en paso circular en partículas primarias de materia 3D causa distorsiones permanentes (campos eléctricos primarios) en el medio universal circundante. Los campos magnéticos se producen al organizar campos eléctricos primarios en arreglos apropiados para crear distorsiones lineales resultantes en el medio universal. Ver: “MATERIA (reexaminada)” MATERIA

Answer 7

Cualquier corriente eléctrica circulante ‘causará’ un campo magnético.

El electrón también crea un campo magnético, aunque nadie puede describir la geometría real de la carga eléctrica y su movimiento.

Answer 8

Una carga en movimiento.