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¿Una esfera giratoria y cargada uniformemente generaría un campo magnético?

Puedo ver cómo podría ir de cualquier manera.

Por un lado, hay carga en movimiento; por otro lado, no es discernible el movimiento.

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Marcel Puntos 1706

Lo que usted llama movimiento "discernible", se llama densidad de corriente no estacionaria. Considere un cable con flujo de carga constante en cada sección transversal. Entonces esta corriente es en el mismo sentido no "discernible" en movimiento como su carga en la esfera. Sin embargo, hay un campo magnético alrededor del cable.

Se puede pensar en la esfera cargada como en infinitos hilos circulares alrededor del eje de rotación. Todos estos hilos crean campos magnéticos que se suman. Así que sí, hay un campo magnético debido a una esfera que gira.

Para un enfoque de cálculo sugiero esto: https://physics.stackexchange.com/a/173022/75518

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Así que un electrón "girando" NO produciría un campo magnético, porque (como fuente puntual singular) no representa una corriente que fluye. ¿Es esto correcto?

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@Jiminion: No existe la noción de "punto de giro". Aun así, los electrones tienen una propiedad llamada Girar que es un poco similar al momento angular (esto es lo que quieres decir con girar), ¡pero no es lo mismo! los electrones tienen un momento magnético debido a esto Girar pero no se suele explicar de forma clásica. Si te metes en el ecuación de dirac Verás que este momento magnético no es causado por ningún "giro". Sin embargo, a veces esta visualización es útil.

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¿Se refería el PO a que teóricamente estaba solo en el espacio o en algún lugar de la Tierra? Suponía que la Tierra generaba su propio campo magnético al moverse su núcleo exterior con respecto a su núcleo interior sólido. ¿No tiene esta esfera que girar en relación con algo ? (y si lo es, entonces la respuesta es sí). ¿O si está cargado tendría un MF, incluso sin girar?

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Landos Adam Puntos 825

Lo que induce un campo magnético es una corriente o un campo eléctrico cambiante (con respecto al tiempo). En esta situación tienes cargas en movimiento, por lo que tienes un J.dS, lo que significa que tienes una corriente.

EDITAR:

Si prefieres un enfoque diferente, considera que la esfera es una cantidad infinita de circuitos circulares (cada uno con diferente radio debido a la superficie esférica).

Así que sabes que cuando tienes cargas en movimiento en un circuito, significa que tienes corriente, y por lo tanto tienes campo magnético inducido.

Así que ahora tienes infinitos circuitos circulares uno al lado del otro. (Piensa en un solenoide con infinitas vueltas. Aquí se puede hacer el mismo planteamiento con una geometría diferente, aunque sólo por intuición).

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Guest Puntos 1

Tienes una carga en movimiento y una circular en movimiento que es una aceleración por lo que necesitas una fuerza. Recuerda la Fuerza de Lorentz $ \vec F = q \vec v \times \vec B $ . Este producto vectorial cruzado puede reescribirse como $$ \vec B = \dfrac{\vec F \times \vec{qv}}{\|\vec{qv}\|^2}$$ .

Edición: La ecuación fue editada a continuación https://math.stackexchange.com/questions/1219103/how-to-rewrite-a-vector-cross-product/1219127#1219127

2 votos

¡Estoy seguro de que esta identidad es incorrecta! tomar vectores $a=(1,1,1), b=(2,0,0), c=(0,2,-2)$ entonces $a\times b = c$ pero $c\times a \ne b$ y $c \times b \ne a$ . Además: $c\times a$ y $c\times b$ ni siquiera son (anit-)paralelas a $b$ y $a$

4 votos

(Ya que esto ha sido marcado) Aunque MarcelKöpke tiene toda la razón en que esta identidad es incorrecta, esta respuesta es un intento de responder a la pregunta. Por favor, no marque equivocado las respuestas como "no es una respuesta" o "de baja calidad", sino que las votan negativamente.

0 votos

@MarcelKöpke: Por favor, vuelve a hacer tus cálculos con vectores ortogonales.

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