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¿Existe un efecto del campo magnético en una carga estacionaria?

¿Por qué un campo magnético solo ejerce una fuerza sobre cargas en movimiento y no sobre cargas estacionarias como lo hace el campo eléctrico?

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Semoi Puntos 48

Por qué las preguntas no son simples de responder. La física no es una explicación de por qué sucede algo, sino simplemente una descripción de los fenómenos naturales. Buscar razones en las leyes físicas no es muy fructífero (en mi opinión). Por lo tanto, no responderé tu pregunta de por qué.

De hecho, tu afirmación no es realmente cierta. Un campo magnético interactúa con "cargas" -- al menos interactúa con un electrón aislado y un protón aislado. Creo que una imagen simple es la siguiente:

  • Un campo magnético $\vec B$ "interactúa" con momentos magnéticos $\vec \mu$. Esto se puede ver por la energía magnética $E = -\vec \mu \cdot \vec B$.
  • Ahora, si el campo magnético depende de la posición, la energía del momento magnético cambia si se mueve a través del espacio. Dado que el cambio de energía es una fuerza, $F = \frac{dE}{ds}$, el momento magnético en movimiento experimenta una fuerza en este escenario. Sin embargo, incluso si el momento magnético está en reposo y simplemente estamos cambiando el campo $B$, hay una "interacción" entre $B$ y $\mu$, porque la energía magnética cambia.
  • Ahora, respecto a las cargas. Un electrón al igual que un protón poseen un momento magnético $\vec \mu$. Dado que el nivel de energía de estas cargas cambia con la intensidad del campo magnético, existe un efecto entre la carga y el campo magnético. No obstante, si el campo B es homogéneo y la carga no se está moviendo, no experimenta una fuerza.

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Suponiendo que hay un cable con protones estacionarios y electrones en movimiento, y colocamos un electrón cerca del cable. El electrón estacionario observará la contracción de longitud entre el flujo de electrones en movimiento. Como resultado, por unidad de distancia, habrá más electrones que protones. Por lo tanto, debería haber una fuerza que repele al electrón estacionario. Pero la teoría dice que el electrón no experimentará ninguna fuerza.

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No entiendo tu comentario y cómo está relacionado con mi texto. Si tienes una nueva pregunta, por favor publícala como tal y no como un comentario.

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Josh Diehl Puntos 138

Hay algunas cosas que aclarar:

  1. el campo magnético (B) se define como la fuerza de Lorenz que actúa sobre cargas en movimiento

  2. hay básicamente imanes permanentes e imanes inducidos por una corriente eléctrica en movimiento

Ahora el campo magnético se define como actuando sobre cargas en movimiento, sin embargo, cuando tienes un imán permanente y una pieza de metal estacionaria (en relación al imán), el imán tendrá un efecto en los electrones dentro del metal. El efecto será alinear los espines (momento dipolar magnético) de los electrones dentro del metal.

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