¿Cómo difieren los campos magnéticos y eléctricos?

Hay diferencias fundamentales entre el campo eléctrico y el campo magnético. Éstos incluyen:

(1) El campo eléctrico comienza desde una carga positiva (fuente) y termina en una carga negativa (sumidero). El campo magnético no tiene fuentes ni sumideros, es causado por cargas eléctricas en movimiento o un campo eléctrico cambiante, pero forma bucles cerrados (solenoidales).

Matemáticamente, esto se expresa como div B = 0, div E = (rho / epsilon), donde rho es la densidad de carga de volumen y epsilon es la permitividad del medio.

(2) El campo eléctrico es conservador mientras que el campo magnético no lo es. Esto significa que el trabajo realizado para mover una carga eléctrica a lo largo de un circuito cerrado en un campo eléctrico es cero, mientras que el trabajo realizado para mover una carga magnética alrededor de un circuito cerrado en un campo magnético no es cero.

(3) Las cargas eléctricas se mueven a lo largo de las líneas del campo eléctrico, mientras que una carga eléctrica se mueve en una órbita circular si su velocidad es perpendicular al campo magnético, o trayectoria helicoidal si su velocidad tiene un componente paralelo al campo magnético.

Matemáticamente, una carga q experimenta una fuerza F = q E , en un campo eléctrico. Una carga eléctrica q, que se mueve con velocidad v , experimenta una fuerza F ‘ , dada por la expresión F’ = q vx B. Aquí F ‘ es la fuerza debida al campo magnético, para distinguirla de F , la fuerza debida al campo eléctrico . La x es el producto cruzado.

(3) Según la relatividad, no hay nada llamado campo magnético. Es el efecto observado cuando cambia un campo eléctrico.

Estas son algunas de las diferencias entre los campos eléctricos y magnéticos sin entrar en las formulaciones matemáticas detalladas que incluirían el potencial escalar asociado con el campo eléctrico y el potencial del vector magnético asociado con el campo magnético.

Los campos eléctricos actúan sobre * todas * las partículas cargadas, compárelo con los campos magnéticos que solo actúan sobre partículas cargadas que se mueven.

Con los campos eléctricos, la fuerza resultante está en línea con el campo. Con los campos magnéticos, la fuerza es perpendicular tanto al campo como a la dirección de la velocidad de la partícula.

Estas son las diferencias más fundamentales.

Los campos eléctricos son creados por todas las cargas; Las líneas de campo dibujadas a lo largo del campo salen de cargas positivas y entran en cargas negativas. El campo E actúa sobre cualquier partícula cargada, independientemente de la velocidad, y crea una fuerza de la misma manera o exactamente en el sentido opuesto al campo.

Los campos magnéticos solo se crean al mover cargas y solo se sienten al mover cargas. Las líneas de campo magnético son bucles; nunca comienzan o terminan porque eso requeriría monopolos magnéticos (“carga” magnética que vendría en los sabores norte y sur a medida que la carga eléctrica entra en positivo y negativo). Hasta donde sabemos, los monopolos magnéticos no existen (salvo las teorías de fantasía —Nadie ha encontrado nunca uno.) La fuerza magnética también actúa en ángulo recto con la velocidad y el campo. Si la velocidad es a lo largo del campo, o cero, no habrá fuerza magnética.

El magnetismo es un “efecto secundario” de los campos eléctricos y la relatividad. Algún día quiero explorar todas las analogías del flujo de fluidos con electromagnetismo … casi parece que el magnetismo se debe al momento angular y la carga eléctrica, no solo al movimiento …

Ah, también, el campo E se mide en newtons / coulomb o voltios / metro. El campo B se mide en teslas, que son newton * segundo / (coulomb * metro) o N / (A * m) Las unidades están apagadas por un factor de velocidad.

El campo eléctrico es producido por cargas estacionarias, y el campo magnético por cargas móviles (corrientes); estos dos a menudo se describen como las fuentes del campo. Las ecuaciones de Maxwell y la ley de fuerza de Lorentz describen la forma en que las cargas y las corrientes interactúan con el campo electromagnético.

Sin embargo, no dependen el uno del otro. También pueden existir de forma independiente. Sin el campo eléctrico, el campo magnético existe en imanes permanentes y los campos eléctricos existen en forma de electricidad estática, en ausencia del campo magnético.

La Ley de Faraday puede expresarse aproximadamente como “un campo magnético cambiante crea un campo eléctrico”. Este es el principio detrás del generador.

La Ley de Ampere establece aproximadamente que “un campo eléctrico cambiante crea un campo magnético”. Por lo tanto, esta ley se puede aplicar para generar un campo magnético y hacer funcionar un motor.

Campo magnético producido por una bobina portadora de corriente. Simulado por Paul Nylander.

Dipolo eléctrico

Dipolo magnético.

Bueno, uno se genera por carga (campo E) y el otro (campo B) por carga en movimiento (velocidad constante) más fácilmente un cable largo con corriente, luego, dependiendo del marco de referencia, puede tener uno u otro, al menos para baja velocidad. Pero no son lo mismo, la evidencia experimental dice que la fluctuación en el tiempo de B crea E, pero E y B son ortogonales (fuerza de Lorentz, experimento), ¡no hay problema! Cree una contribución ortogonal a E y asígnele el nombre [math] curl E = -dB / dt [/ math]

Sorprendentemente, B obtiene una contribución rotacional de E, luego

Un poco desordenado, pero esencialmente dice que la contribución rotacional es por densidad de corriente y la derivada de E en el tiempo.

Luego son similares pero ortogonales y con una gran diferencia de valores, las dos ecuaciones de rizo tienen solución incluso sin carga ni corriente, ¡la famosa predicción de Maxwell de onda EM y luz como onda EM!

Para una onda EM tiene (para valores pico) E / B = c con c la velocidad de la luz, entonces los valores B son muy bajos y difíciles de medir

De manera algo más abstacta que su respuesta anterior, los campos magnéticos tienen dos partes temporales y los campos eléctricos tienen una parte espacial y otra temporal.

Los cambios en estos campos son equivalentes a la densidad de carga o la densidad de corriente.

Me opongo un poco a la publicación anterior. La carga y la corriente no tienen una relación causal con los campos eléctricos y magnéticos. No se puede decir que una causa la otra. Por ejemplo, no puede tener una densidad de cambio local sin una divergencia acompañante en el campo eléctrico, y no puede tener una divergencia en el campo eléctrico sin una densidad de carga local.

Tenemos formas de medir los cambios de un campo. En un espacio tridimensional, donde el tiempo se trata por separado, se nos da divergencia y curvatura, para medir la medida de los cambios en un campo.

En 4 dimensiones, se ve que son el mismo operador que actúa sobre diferentes pares dimensionales.

Tenemos un sesgo antropomórfico para ver las cosas en un segmento particular del espacio-tiempo, solo espacio, en un momento determinado. Es por eso que estos campos parecen ser cosas diferentes en lugar de dos contribuciones a un solo objeto llamado tensor de Faraday.

Lo mismo es cierto para corriente y carga.

Podrían considerarse lados opuestos de la misma moneda. En 1864, James Maxwell publicó su famoso artículo sobre una teoría dinámica del campo electromagnético. Este fue el primer ejemplo de una teoría que fue capaz de abarcar teorías de campo separadas, en este caso de electricidad y magnetismo, y proporcionó la teoría unificadora del electromagnetismo.

La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados. Los electrones que fluyen producen un campo magnético, y los imanes giratorios hacen que fluya una corriente eléctrica. El electromagnetismo es la interacción de estas dos fuerzas.

Encontrará una cantidad casi inagotable de información en Internet sobre ambos. ¡Que te diviertas!

Una vista alternativa; Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. Regiones distorsionadas en medio universal son los campos. Los campos se clasifican según la naturaleza de sus distorsiones. Ver: http://viXra.org/abs/1404.0440 Fundamentalmente, no hay diferencias entre los campos eléctricos y magnéticos. Sin embargo, sus interacciones se diferencian por conveniencia como campos eléctricos y magnéticos.

Las distorsiones en un campo se indican mediante líneas de fuerza asumidas con flechas en la dirección de interacción producida. La dirección lineal de las líneas de fuerza indica campo magnético y las líneas de fuerza curvas / circulares indican campo eléctrico. A medida que aumenta la curvatura del campo magnético, comienza a comportarse como un campo eléctrico. A medida que disminuye la curvatura del campo eléctrico, comienza a comportarse como un campo magnético. Debido a la necesidad geométrica, los ejes de los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí. Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’ MATERIA

La diferencia es esta:

• Los campos eléctricos se originan y terminan en partículas cargadas.
• Los campos magnéticos se originan y terminan en ninguna parte. Forman bucles que pasan en una dirección a través de ciertas partículas que tienen giro.

Para decirlo de otra manera: existen monopolos eléctricos; No se ha encontrado que los monopolos magnéticos ocurran naturalmente.

Cualquier otra diferencia puede derivarse de cualquiera de estos.

Un campo eléctrico no necesita involucrar corriente eléctrica, tampoco lo hace un campo magnético. Un campo eléctrico es producido por voltaje. Es decir, una carga eléctrica.

La corriente eléctrica puede producir un campo magnético, pero puede permanecer después de que la corriente se apaga (imán permanente).

Espero que eso ayude

Bueno, los campos eléctricos tienen cargas mono (-) y (+), y los imanes no según las ecuaciones de Maxy tienen monopolos magnéticos, por lo que el flujo magnético que pasa a través de una superficie es igual a cero ∆ × B = 0.

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El campo magnético es realmente solo el campo eléctrico bajo el efecto de la relatividad cuando hay movimiento relativo.

La respuesta de Steven J Greenfield a ¿Por qué una carga en movimiento produce un campo magnético a su alrededor?

Entonces son realmente lo mismo.

Las líneas de campo son posiciones de igual fuerza y ​​dirección alrededor de una carga. Las fuerzas eléctricas son causadas por cargas eléctricas. Las fuerzas magnéticas son causadas por polos magnéticos, que son inducidos / causados ​​por cargas eléctricas en movimiento, según MC Physics. Mover en este caso incluye movimiento lineal para cargas libres O vibraciones y oscilaciones de cargas fijas dentro de los materiales.

Las fuerzas eléctricas solo interactúan con otras cargas eléctricas. Las fuerzas magnéticas solo interactúan con otros polos magnéticos (es decir, con sus cargas eléctricas en movimiento).

Perspectiva.

Dejaré que Derek lo explique ya que hizo un video tan fácil de seguir. Definitivamente recomiendo su canal.