Si los campos magnéticos en movimiento producen energía, ¿por qué los electrones en movimiento no se aceptan como fuente constante de energía, mientras poseen campos magnéticos?

La mayor parte de la confusión en el electromagnetismo en mi opinión, proviene de mezclar el campo y las imágenes de partículas de este tema. Si te apegas a uno de ellos, la mayoría de las dificultades conceptuales desaparecen. Prefiero la imagen de partículas y la usaré para eliminar cualquier problema.

En esta imagen, no necesita un campo magnético, ni siquiera energía para el caso … todo lo que necesita son partículas cargadas, los electrones que se afectan mutuamente a través de la fuerza de Coulomb (la fuerza estática cuadrada inversa). Cuando el electrón está en movimiento, y debido al hecho de que la fuerza se propaga a una velocidad limitada c, la fuerza de Coulomb se modifica produciendo tres términos (la solución potencial retardada). Uno a lo largo de la línea que une los dos correspondientes a la fuerza estática, otro normal a la línea de movimiento (velocidad) llamada fuerza magnética y ambos decaen como el cuadrado inverso, y un tercio de una mezcla de los dos que se propagan (en magnitud) en el inverso (no cuadrado) de la distancia de separación y llamamos radiación (campo lejano). Los otros dos son la parte del campo cercano.

La parte estática de la fuerza (a lo largo de la línea de unión) puede cambiar la velocidad del electrón, pero la fuerza magnética solo puede cambiar la dirección. Si quiere pensar en términos de energía aquí, la fuerza estática puede aumentar o disminuir la energía, pero la fuerza magnética no afecta la energía … principalmente porque la energía es el producto vectorial ‘punto’ de la fuerza y ​​la distancia recorrida, y esto es cero si la fuerza es normal a la velocidad. Entonces, usted ve que un campo magnético no puede producir energía o cambiar energía … es una herramienta que ayuda a ‘transferir’ energía. Por ejemplo, en un ‘generador’, todo lo que está haciendo el campo magnético es transformar la potencia del motor térmico girando el rotor hacia los electrones para producir la corriente en los cables. En un ‘motor’, se hace lo contrario, el campo magnético solo ayuda a transferir la energía (movimiento si lo desea) de los electrones al rotor del motor. Es por eso que puede usar imanes permanentes (contenido de energía constante) para hacer el trabajo.

También se ve esto claramente en los aceleradores de partículas con carga circular. El campo magnético solo guía a las partículas para que giren, y el campo eléctrico (obtenido de una onda EM o de otro tipo) produce el empuje y el aumento de la velocidad (energía cinética).

Por lo tanto, como se indicó brevemente en las respuestas anteriores, si un electrón pierde energía, es solo porque pierde movimiento … y absorbe energía al aumentar su velocidad y nada más. Y en una nota final, cualquier campo eléctrico cambiante tiene una parte de radiación (y una parte magnética). Sin embargo, estará compuesto de muchos armónicos superpuestos uno encima del otro, haciendo que parezca no ser lo que normalmente se llama radiación con un claro firma de frecuencia

Los campos magnéticos cambiantes producen campos electromagnéticos en el espacio circundante: la Ley de Faraday. Solo si hay partículas cargadas en el espacio afectado, estos EMF cambiarán la energía.

Cuando los electrones en movimiento son en parte responsables de los cambios en los campos magnéticos, los electrones mismos perderán energía mientras transfieren energía a otra cosa o algún otro sistema está proporcionando un movimiento relativo de tal manera que este sistema experimente cambios en los campos magnéticos. Este otro sistema está haciendo un trabajo que cambia la energía en las cargas eléctricas que se ven afectadas por los EMF.

En consecuencia, los electrones se ralentizan o algo más proporciona la energía que se transfiere a través de los campos magnéticos cambiantes.

Una vez más, cuando se trata de energía, no hay almuerzo gratis.

La energía emitida por las propiedades electromagnéticas de los electrones es solo eso: emitida. No se produce, sino que convierte la energía cinética del electrón.

Básicamente, esto significa que la energía emitida no es gratis. El electrón se ralentiza como resultado de la emisión de energía. Por lo tanto, uno no puede explotar infinitamente esa energía: solo hay una cantidad finita de energía cinética, y el electrón se detendrá cuando se agote.

Al igual que con cualquier otra fuente de energía, cuando pones buena parte de esa energía, la energía de la fuente disminuye mucho. Los electrones en movimiento se ralentizan.

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