¿Cómo puede definirse un campo magnético mediante dos fenómenos diferentes?
Una barra magnética produce un campo magnético debido a la fuerza de sus polos (+m y -m) pero un elemento conductor de corriente produce un campo magnético debido a las cargas en movimiento.
¿Son estas dos cosas iguales o diferentes?
Será útil que intentes explicarlo sin entrar en la relatividad especial, ni en el cálculo de nivel superior.
La electricidad y el magnetismo son las dos caras de una misma moneda. El magnetismo se produce únicamente por el efecto de las cargas en movimiento, todo cuerpo cargado en movimiento actúa como un imán. Por lo tanto, en los átomos de un imán, los electrones que se mueven alrededor de su núcleo ¡son realmente imanes! Ahora bien, uno se preguntaría si fuera así, entonces todos los elementos que nos rodean deberían actuar como imanes porque todos ellos tienen electrones. Pero la respuesta es: ¡NO! Es porque incluso si un átomo en su conjunto es magnético, pero todos ellos están alineados de tal manera que su efecto magnético neto se cancela y el elemento no es magnético.
En ciertos elementos, los átomos están alineados de tal manera que el efecto magnético no se anula. Tales elementos se conocen como - "Elementos Ferromagnéticos" Por lo tanto, el campo magnético de una barra magnética no es debido a su fuerza de polo, sino en realidad debido a su perfecta alineación de átomos magnéticos y que los átomos son magnéticos debido a los electrones móviles cargados negativamente.
Aditya, no son lo mismo. No existe una barra magnética cuyo momento magnético se deba únicamente a las corrientes eléctricas. Una barra magnética está compuesta por un material ferromagnético como el hierro y su magnetismo se debe principalmente a los espines de los electrones ( girar es una propiedad cuántica fundamental y no hay pruebas de que implique ningún movimiento real). La órbita de cada electrón también contribuye al momento magnético de un átomo o un ion, pero en los metales de transición (entre los que se encuentra el hierro) está apagada y es lo suficientemente pequeña como para ignorarla. En los metales y aleaciones magnéticos puede haber corrientes "de Foucault", pero contribuyen poco al magnetismo. Así, una barra magnética es muy diferente de un electroimán, y su magnetismo se debe a los espines de los electrones, no a las corrientes eléctricas.
Los espines de los electrones de los átomos vecinos se alinean por la interacción de intercambio, que es una consecuencia del principio de exclusión de Pauli. Este ordenamiento puede dar lugar a ferromagnetismo siempre que la temperatura no sea demasiado elevada.
Para más información, véase el capítulo 15 de Kittel, "Introduction to Solid State Physics", 6ª ed., John Wiley & Sons 1986; Chikazumi, "Physics of Ferromagnetism", 2ª ed., Oxford, 1997; y Spaldin, "Magnetic Materials: Fundamentals and Applications", 2ª ed., Cambridge, 2011.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
