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Sobre la precisión de la afirmación "La corriente es la fuente de todo magnetismo"

Muchos libros de texto de física y sitios web del estado que la corriente eléctrica es la fuente de todo el magnetismo. Ellos van a apoyar esta declaración, diciendo que los electrones se mueven alrededor de los núcleos Y tienen vuelta. Más tarde, y casi sin excepción, el libro o sitio nos advierten de que el término spin no es para ser tomado demasiado literalmente, porque el electrón no es en realidad la hace girar como una peonza, sino que es una propiedad intrínseca del electrón. Mi pregunta es: ¿no son estas fuentes contradiciéndose a sí mismo? Si la tirada no está asociada con la carga en movimiento, entonces, ¿cómo puede decirse que todo el magnetismo surge a partir de la corriente eléctrica? Parece que si el espín es una propiedad intrínseca de los electrones y otras partículas), entonces en este caso el magnetismo es también sólo una propiedad intrínseca de los mismos.

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Joe Liversedge Puntos 2134

Hay mucho más sencilla, clásica contraejemplos a este reclamo. Por ejemplo, un campo magnético puede ser creado por un tiempo variable de campo eléctrico, a través de la inducción. Contexto importa. Estos libros están diciendo cosas como esto en el contexto de una presentación clásica del electromagnetismo (en la que no hay tirada), y son a partir de magnetostatics (así que no es de la inducción).

Del mismo modo, un estudiante de primer año de la física de los libros de texto se presente la ley de Newton de la gravedad sin pidiendo disculpas y diciendo que es sustituida por la relatividad general. No pueden decirle todo lo antes incluso de empezar, y son también el reflejo de la manera en que la ciencia avanza, con las nuevas teorías que se alojen compatible con las versiones más viejas a través del principio de correspondencia.

Por cierto, para mí la palabra "fuente" tiene la connotación de que es un lugar donde las líneas de campo empezar o terminar. En este sentido, la actual no es realmente una fuente de campo magnético, pero se podría decir que es la causa de la misma.

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Marcin Puntos 11

Depende a lo que te refieres por la corriente. Si por esto se entiende el movimiento de las cargas, entonces, ciertamente, sí, está mal.

Actual para el electromagnetismo, de una manera muy general, significa la derivada de la interacción plazo con respecto a la EM potencial. Para spinor campos, esto se corresponde con el vector de la corriente del campo

$$J^\mu = -\frac em \bar \psi \gamma^\mu \psi$$

que cuenta en la ecuación de Maxwell

$${F^{\mu\nu}}_{,\mu} = \frac{e\mu_0}{m} \bar \psi \gamma^\nu \psi$$

La inducción de un campo magnético a partir de esto está dado por la relación $B_{i}=-{\frac {1}{2}}\epsilon _{ijk}F^{jk}$, que a partir de

\begin{eqnarray} {F^{\mu j}}_{,\mu} &=& \frac{e\mu_0}{m} \bar \psi \gamma^j \psi\\ &=& - {F^{tj}}_{,t} + {F^{ij}}_{,i}\\ &=& \frac{\partial E}{\partial t} + \vec \nabla\times \vec B \end{eqnarray}

nos da la expresión adecuada de la ley de Ampère, con la actual $\dfrac{e\mu_0}{m} \bar \psi \gamma^j \psi$. Podemos descomponer esta expresión utilizando el Gordon de descomposición :

$$J^\mu = -\frac{e\hbar}{m^2} \left[ \frac i2 (\frac{\partial \bar \psi }{\partial x^\nu}\psi - \bar \psi \frac{\partial \psi }{\partial x^\nu}) + \frac{\partial}{\partial x^\nu} (\bar \psi \sigma^{\mu\nu} \psi) \right] $$

O, por el spacelike parte,

$$\vec J = -\frac{e\hbar}{m^2} \left[ \frac i2 ((\vec \nabla \bar \psi)\psi - \bar \psi \vec\nabla \psi ) - \frac{\partial}{\partial t} (\bar \psi \sigma^{i0} \psi) + \partial_j (\bar \psi {\sigma}^{ij} \psi) \right] $$

La primera parte de la corriente es simplemente la corriente, como es generalmente aceptado (es la misma expresión que la corriente en la ecuación de Schrödinger, por ejemplo). La segunda parte es el tiempo de la variación de la polarización del tensor, mientras que la tercera parte es la derivada de la magnetización del tensor. La magnetización tensor es la parte que contiene la dependencia de la vuelta, que es la fuente del campo magnético de la vuelta. Puede ser reescrita en una manera más legible como

$$\vec J = -\frac{e\hbar}{m^2} \left[ \vec{j}_{\text{free}} - \frac{\partial}{\partial t} \vec{P} + \vec{\nabla} \times \vec{M} \right] $$

Por supuesto, todavía es incorrecto decir que el campo magnético se deriva sólo de las corrientes. Hay al menos dos casos en los que este no es el caso : sin fuentes de ondas electromagnéticas y, si el subyacente en el espacio-tiempo no es simplemente conectado, es posible tener campos EM derivados de la geometría del espacio-tiempo directamente (esta fue la base de geometrodynamics).

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