¿Cómo se crea un campo magnético?

Hay dos fuentes de campos magnéticos: cargas móviles y los momentos magnéticos intrínsecos de los espines. Este último puede ser imaginado como una versión compacta del primero, pero esto no es rigurosamente preciso; el momento angular de giro obedece a un grupo de simetría diferente al momento angular orbital.

De todos modos, puede hacer un campo magnético pasando una corriente (cargas móviles) a través de un conductor, generalmente en forma de una bobina de alambre. Ver la ley de Biot-Savart. Los electroimanes de este tipo pueden hacer campos hasta muchos tesla; Aunque se necesita un cable superconductor para superar un campo constante de 2 T, los conductores convencionales y los imanes explosivos pueden hacer que un campo de vida corta sea aún más alto, hasta aproximadamente 100 T.

O puede obtener un material magnético como el hierro , en el que los momentos magnéticos de los átomos vecinos interactúan entre sí ferromagnéticamente, lo que significa que les gusta apuntar en la misma dirección, produciendo una gran magnetización neta que emerge del material como un campo magnético. Tales imanes permanentes pueden producir campos de hasta aproximadamente un tesla.

Empecemos….

Sabemos que hay dos tipos de imanes, imán permanente (p. Ej., Imán de barra) e imán temporal (p. Ej., Electroimán).

Ambos crean un campo magnético pero de manera diferente y las razones para crear un campo magnético también son diferentes.

En primer lugar, estoy empezando por el imán temporal significa electroimán. Un conocido científico Oersted descubrió un efecto que se conoce como efecto magnético de la corriente eléctrica. De acuerdo con esto, “cuando la corriente fluye a través del conductor {por ejemplo, alambre}, entonces crea un campo magnético alrededor del conductor”. La dirección del campo magnético depende de la dirección de la corriente eléctrica que se puede encontrar utilizando la regla del pulgar derecho de Fleming o cualquier otro método.

Ahora veámoslo profundamente,

De acuerdo con la ley, “Cuando la corriente fluye …” Significa campo magnético producido debido a la corriente. Ahora hice una simple pregunta “¿Qué es la corriente?” Entonces sabemos muy bien que la corriente no es más que el “Flujo de carga por unidad de tiempo”. Finalmente, la conclusión es que la carga en movimiento produce un campo magnético.

También quiero compartir 3 puntos sobre la carga eléctrica.

1) La carga estacionaria crea un campo eléctrico.

2) La carga móvil con aceleración constante crea un campo eléctrico y un campo magnético.

3) La carga móvil con aceleración no constante crea campo eléctrico, campo magnético y energía de radiación.

Ahora use el imán permanente (p. Ej., Imán de barra). En el imán permanente, los electrones se alinean en la misma dirección e introducen un momento dipolar magnético análogo al campo eléctrico.

Debido a este momento dipolar magnético, crean un campo magnético y un magnetismo permanente.

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Un magnético El campo describe un volumen de espacio donde hay un cambio en la energía. Se produce un campo magnético siempre que una carga eléctrica está en movimiento. El giro y la órbita del núcleo de un átomo produce un campo magnético al igual que la corriente eléctrica que fluye a través de un cable. La dirección del giro y la órbita determinan la dirección del campo magnético. La fuerza de este campo se llama magnético momento.
El movimiento de una carga eléctrica que produce un campo magnético es un concepto esencial para comprender el magnetismo. El momento magnético de un átomo puede ser el resultado del giro del electrón, que es el movimiento orbital de los electrones y un cambio en el movimiento orbital de los electrones causado por un campo magnético aplicado.

El magnetismo es un aspecto relativista de la electricidad porque los electrones se mueven a velocidad relativista.

La relatividad especial dice que cuando dos observadores se ven cuando su velocidad de paso está cerca de la velocidad de la luz, entonces ambos se verán contraídos en la dirección del movimiento. Este efecto relativista hace que los electrones que se mueven en la misma dirección vean más protones que electrones en el otro cable de lo que verían si no se movieran, y menos protones que los electrones en el otro cable si los electrones se movieran en la dirección opuesta.

Los imanes permanentes existen porque todos los electrones en un imán permanente están orientados en la misma dirección, es decir, sus cargas eléctricas están “girando” en la misma dirección (MUY rápido). Cotizo spinning porque los físicos prefieren pensar que simplemente tienen un momento angular y usan el término spin de una manera diferente.

Objetivamente, los campos electromagnéticos son causados por cargas eléctricas, objetivamente. Sin embargo, las diferencias entre los campos eléctricos y magnéticos son subjetivas.

Según la relatividad, no existe una forma objetiva de distinguir entre campos eléctricos y magnéticos. Sin embargo, ambos son causados ​​por las mismas cargas eléctricas.

Un observador designa un campo electromagnético como magnético si está correlacionado con una carga eléctrica que se mueve en relación con ese observador. Un observador designa un campo electromagnético como eléctrico si no está correlacionado con el movimiento relativo. Debido a que la designación entre los campos eléctricos y magnéticos depende del movimiento relativo, llamo a esta designación subjetiva.

Incluso el campo magnético de un neutrón es causado por cargas eléctricas. El neutrón se considera una masa no homogénea de cargas positivas y negativas. El neutrón tiene un giro que hace que estas cargas eléctricas giren en direcciones opuestas. Por lo tanto, el campo magnético de un neutrón es causado por cargas eléctricas subatómicas. Sin embargo, un observador que gira con las cargas positivas o negativas percibiría que el neutrón tiene un campo eléctrico asociado.

El dipolo magnético de la Tierra está asociado con una corriente eléctrica que circula alrededor del eje de rotación de la Tierra. Las cargas eléctricas son electrones de conducción que se mueven en relación con un observador no giratorio.

A2A:

¿Cómo se crea un campo magnético?

La pregunta es muy simple si la miras desde la perspectiva de las leyes de la física. Es muy profundo si te las quitas.

Por favor, comprenda que un campo magnético es una forma de describir la interacción de las cargas en movimiento. En pocas palabras, un campo magnético es producido por una carga en movimiento y se siente por otra carga en movimiento. Esta es la descripción clásica de los campos magnéticos.

En la mecánica cuántica, que es una mejor descripción de la naturaleza, la noción de movimiento es vaga. Las cargas vienen en bits cuantificados, y algunos de ellos tienen archivos magnéticos intrínsecos, dependiendo de la fuerza de su momento angular intrínseco, también llamado “giro”. Para entender dónde obtienes spin, debes aprender la mecánica cuántica relativista.

Sin embargo, si sabe todo esto y se pregunta: “¿Todo eso está bien y cómo se genera este giro en primer lugar?”, Los físicos simplemente no tienen una respuesta. Pueden medir el giro de diferentes partículas y predecir el campo magnético asociado con las partículas fundamentales. El resto es una ley de la naturaleza: punto.

Por el movimiento de cargas eléctricas. Pero el movimiento es relativo a un marco de referencia, y una carga que se mueve en un marco de referencia es estacionaria en otro diferente. Por lo tanto, los campos magnéticos dependen de los marcos de referencia y, en última instancia, requiere una relatividad especial para comprender cómo se producen las fuerzas magnéticas. Electromagnetismo relativista – Wikipedia

De lo que se trata es de que los campos electrostáticos y magnéticos no son realmente cosas separadas, sino que son diferentes aspectos del campo electromagnético.

El movimiento de una carga eléctrica que produce un campo magnético es un concepto esencial para comprender el magnetismo. El momento magnético de un átomo puede ser el resultado del giro del electrón, que es el movimiento orbital de los electrones y un cambio en el movimiento orbital de los electrones causado por un campo magnético aplicado.

La respuesta más completa depende en gran medida de lo que desea hacer, pero un lugar para comenzar es enrollar una bobina de alambre de “imán” de cobre aislado (generalmente de 100 vueltas) agrupados en una forma de plástico cilíndrico como una pequeña sección de tubería de PVC y enganche los extremos a una linterna o batería de linterna. Manténgase alejado de baterías más grandes como las baterías de automóviles o motocicletas hasta que aprenda más sobre lo que está haciendo.

Pasar una corriente a través de una bobina de alambre es un método común para crear un campo magnético. La forma e intensidad del campo depende de la disposición de las bobinas. Puede aumentar la intensidad del campo aumentando la corriente.

Muchas buenas respuestas ya. Un campo magnético es creado por cargas móviles (electricidad que fluye a través de un cable, por ejemplo).

Cada vez que se mueve una carga o se detecta un flujo de corriente, ejerce un campo magnético perpendicular a la dirección de su trayectoria.