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Entendiendo la relación entre electricidad y magnetismo.

Sigo escuchando que el magnetismo es solo otra forma de electricidad y viceversa. Si ese es el caso, ¿por qué no podemos usar imanes como baterías y por qué mis baterías no son magnéticas?

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seb Puntos 157

Una forma de interpretar la declaración "la electricidad es otra forma de magnetismo" (o viceversa) es a través de la teoría especial de la relatividad. Si miro un clásico estacionaria carga eléctrica, se establece una puramente campo eléctrico - Coulomb campo, que es responsable de la generación de los fenómenos de la electricidad estática. Sin embargo, si ahora miro a esta misma carga eléctrica, pero desde el punto de vista de un marco de referencia que se mueve con respecto a ella, lo que ahora puedo ver desde mi nuevo punto de vista es un movimiento de carga eléctrica, en otras palabras una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica crea un campo magnético (ley de Ampere).

Así nos encontramos con el mismo origen físico generar un campo que se parece a un campo magnético o un campo eléctrico dependiendo de cómo se mire. Esta transformación entre los campos eléctrico y magnético está perfectamente descrito por la transformación de Lorentz de la relatividad especial.

Volviendo a los detalles de su pregunta, de imanes permanentes de generar su campo magnético a través de dos mecanismos principales - en primer lugar, es el movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo. Dado que los electrones están cargados, esto es equivalente a una corriente eléctrica y establece un campo magnético. En segundo lugar, existe el spin de los electrones sí mismos - de nuevo, esto crea un campo magnético (aunque es tentador pensar que el electrón como un poco de spinning objeto cargado de tamaño finito, esto sería incorrecto, la descripción adecuada de ser una mecánica cuántica). El efecto neto es que los átomos se comportan como pequeños imanes.

En los materiales ferromagnéticos el movimiento tiene el "derecho colectivo" propiedades tales que los átomos se comportan como pequeños imanes, son capaces de alinear sus imán direcciones (en unidades locales llamadas dominios magnéticos) para proporcionar un gran campo magnético. Sin embargo, (1) el movimiento orbital de la carga eléctrica de los átomos es cíclico, y (2) el spin de los electrones de no mover la carga de un lugar a otro, mientras que lo que se necesita para una batería es un movimiento de carga que se traduce en la separación de cargas positivas y negativas, para hacer disponible en los terminales. Por lo tanto, los imanes permanentes no pueden funcionar como baterías.

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swelljoe Puntos 1163

Sin embargo, hay un problema: nunca se puede obtener un campo magnético puro mediante el cambio del cuadro de referencia de un campo eléctrico puro, y viceversa, para

PS

En otras palabras, comenzando con un campo eléctrico puro, solo puede obtener un campo eléctrico y magnético mixto, pero nunca un campo magnético puro.

En este sentido, el magnetismo no es solo otra forma de electricidad, aunque están relacionados.

2voto

Andrew Davey Puntos 2322

Supongo que vas a decir: oye de que la ELECTRICIDAD es sólo otra forma de magnetismo.

Los imanes SON usados como generadores de electricidad - el generador en su coche o una represa hidroeléctrica, etc.

Pero son las diferentes formas de energía electromagnética y están relacionados por la (Faraday-Maxwell) fórmula: ∇×E=−∂B/∂t. Lo que básicamente dice: el rizado de campo eléctrico está relacionado con el tiempo de campo magnético variable.

Sp cuando el coche acelera, se crea un campo magnético en el generador/alternador, desde que un campo eléctrico es generado que carga su batería.

Las baterías almacenan estática potencial del campo eléctrico. Estática, así que no hay tiempo de varianza para crear un campo magnético. Es en una forma diferente. Las baterías son, básicamente, la toma de formulario. Mientras que el movimiento de los imanes (-∂B/∂t) puede ser utilizado para transformar el movimiento de la energía en la eléctrica formulario.

0voto

Kapsh Puntos 227

Además de las otras respuestas, puede hacerse una idea de la relación de los campos eléctrico y magnético pensando en un motor eléctrico y un generador como lo mismo. Al pasar la corriente a través de las bobinas del motor, los imanes girarán. Por otro lado, si en cambio giras los imanes, creará una corriente en las bobinas.

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