Puede un campo magnético existir sin un campo eléctrico presente?

Question

Sé que un campo eléctrico puede existir sin un campo magnético, como en el caso de que usted tiene un punto fijo de carga.

Pero, los campos magnéticos creados por las cargas en movimiento de modo que no siempre se necesita un campo eléctrico para tener un campo magnético? Incluso en el caso de los imanes permanentes, por lo que yo sé, es la alineados movimiento de los electrones en los átomos del material que causa las propiedades magnéticas de modo que no significa eso que siempre hay un campo eléctrico con el fin de tener un campo magnético?

Answer 1

El "campo magnético" es un concepto dentro de la electrodinámica clásica. Las ecuaciones de Maxwell se desarrollaron a mediados del siglo 19 en un tiempo donde la física atómica básicos todavía era un incipiente campo de estudio.

Visto en el actual contexto histórico, un imán permanente es un bien ejemplo de un campo magnético sin un campo eléctrico. Dentro de la teoría de la electrodinámica clásica, no hay ninguna explicación de por qué el campo magnético que existe, sólo que no existen, y cómo se relaciona con el campo eléctrico. Los imanes permanentes tienen un campo magnético intrínseco, propiedad fundamental, similar a las razones por las rocas tienen masa. Que acaba de hacer.

En el pasado siglo y medio, otras teorías han sido desarrolladas. Por ejemplo, el campo magnético puede ser explicado por la teoría especial de la relatividad como la duración de la contracción al parecer, la creación de un desequilibrio de la carga, por lo que podría decirse que el campo magnético no existe como una propiedad fundamental, sino más bien es una manifestación de la intensidad de campo eléctrico en el movimiento de marco de referencia, y la física cuántica explica imanes permanentes como el movimiento de cargas a nivel sub-atómico escalas.

Por lo visto en el contexto de la física moderna, no hay realmente ninguna necesidad de fundamentales de un campo magnético en todos, ya que puede ser explicado en términos del campo eléctrico y el movimiento.

El descubrimiento de un monopolo magnético cambia esto, pero a pesar de que iba a traer un elegante simetría a los tipos de partículas que existen, no hay evidencia de un monopolo magnético ha sido encontrado por el experimento todavía.

Answer 2

Supongo que esta es una variante de la Cuántica spaghettification la respuesta, pero un ejemplo claro es el de un bucle de corriente, tal como se utiliza en electroimanes desde que el ser humano descubrió por primera vez la electricidad.

No hay ninguna red de campo eléctrico debido a que hay el mismo número de cargas positivas y negativas por lo que sus campos de equilibrio. Sin embargo, hay un dipolo magnético debido al movimiento de los electrones.

Answer 3

No se puede tener un campo magnético sin un campo eléctrico. Considere una varilla con igual número de cargas positivas y negativas (que son equidistantes). Deje que el positivo se mueve a la izquierda con velocidad de $v$ y el negativo a la derecha con velocidad de $v$. Esto resultará en un campo magnético, pero no hay campo eléctrico.

Answer 4

En un sentido, es una pregunta fácil, como otros han señalado. Es bastante simple de construir ejemplos de casos con cero de campo eléctrico y de cero campo magnético.

En otro sentido, no es trivial la pregunta a responder. Por ejemplo, si sólo ve un campo magnético en un marco, a continuación podrá ver los campos magnéticos y eléctricos en otro marco que se desplaza por un cambio en la velocidad. Luego está el ejemplo de la Ahronov-Bohm efecto. En este caso, tenemos una región donde tanto los campos eléctrico y magnético son cero, pero un electrón todavía se siente una fuerza electromagnética.

Lo fundamental es la cuatro-vector potencial de $A_\mu$. Los campos eléctrico y magnético son arreglos particulares de particular derivados de este campo. Es $A_\mu$ que aparece en las ecuaciones que rigen el electromagnetismo, tales como la ecuación de Maxwell o la ecuación de Dirac. En varios casos especiales podemos ignorar $A_\mu$ y el trabajo con el $E_i$ $B_i$ campos. Pero la comprensión fundamental siempre va a estar basado en el $A_\mu$.

Answer 5

En un fundamental de la partícula elemental nivel, la respuesta es que no hay monopolos magnéticos son detectados, y luego de un campo magnético dipolar necesidades de una partícula cargada.

El electrón tiene un momento magnético:

En física atómica, el momento magnético del electrón, o más específicamente, el electrón dipolo magnético momento, es el momento magnético de un electrón causados por sus propiedades intrínsecas de giro y la carga eléctrica.

No son sólo los límites para un momento magnético del neutrino, una partícula neutral con una muy pequeña masa. Eche un vistazo a mi respuesta aquí para más enlaces de neutrinos.