¿Cuál es exactamente la relación entre electricidad, magnetismo y luz?

La electricidad es generalmente el flujo de partículas cargadas. En los conductores sólidos, generalmente son los átomos los electrones fijos y con carga negativa los que se mueven. En los semiconductores, en los materiales de tipo P, a menudo hablamos de “flujo de agujeros” y pretendemos que se mueven cargas positivas. Pero es solo una ficción útil, una simplificación. Todavía son los electrones los que se mueven.

En líquidos, generalmente fluyen iones. Tanto iones cargados positivamente como iones cargados negativamente. En los plasmas (gases con electrones desprendidos de los átomos), fluyen tanto átomos cargados positivamente como electrones cargados negativamente.

Sí, el campo magnético es realmente solo otro aspecto del campo eléctrico. El magnetismo es causado por el movimiento de partículas cargadas, por un campo eléctrico cambiante. Pero el magnetismo realmente no existe: es el efecto de la relatividad en las cargas móviles.

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

Aquí hay algo realmente salvaje: si una corriente de electrones pasa de izquierda a derecha y mides un campo magnético, entonces los electrones se congelan en su lugar y vuelas más allá de los electrones a la misma velocidad pero de derecha a izquierda, medirás exactamente el mismo campo magnético. Se trata de velocidad y dirección relativas.

Y si intenta el mismo experimento con el mismo número de cargas positivas pero en la dirección opuesta, medirá nuevamente el mismo campo magnético.

La luz está compuesta de fotones, que son cada uno un paquete de energía en una onda electromagnética. Radio, rayos X, rayos gamma, infrarrojos, luz visible, ultravioleta, etc. son todos lo mismo, fotones, pero a diferentes energías. Energía más baja, longitud de onda más larga. Entonces, aunque lo que llamamos una onda de radio puede tener una longitud de onda de unos pocos centímetros a cientos de metros, la luz visible tiene longitudes de onda entre 450 y 700 nm (nanómetros, que son 10 ^ -9 metros). Los rayos UV, rayos X y rayos gamma tienen aún más energía y longitudes de onda más cortas.

Los fotones se crean moviendo las partículas cargadas de un lado a otro. En una antena, los electrones se mueven de un extremo de la antena a otro a la velocidad adecuada para emitir fotones de la frecuencia deseada. Por lo tanto, una antena de radiodifusión de AM puede sacudirlos alrededor de un millón de veces por segundo, donde su enrutador WiFi lo hace a 2.45 mil millones de veces por segundo.

La electricidad viaja a través de un cable como un campo electromagnético cambiante. Los electrones rebotan bastante rápido debido al movimiento térmico, pero cuando fluyen en un cable, es realmente lento. Del orden de cm por segundo con mucha corriente. Pero la señal eléctrica en sí viaja a la velocidad de la luz en el aislamiento alrededor de los cables, porque viaja como una onda electromagnética, es decir, como un grupo de fotones.

¿Cómo es eso para un alucinante?

Veamos cada uno de los componentes de su consulta, defina ciertas cosas y luego póngalas juntas.

Electricidad

Esto es lo más fácil ya que cada cuerpo usa esto en su vida diaria. Básicamente, toda la materia está compuesta de átomos que están compuestos de protones y electrones. Ahora estos protones y electrones tienen una propiedad llamada carga. Entonces, ¿qué es este cargo? Es una propiedad de estas partículas lo que las hace ejercer un tipo particular de fuerza sobre otras partículas con estas cargas: la fuerza eléctrica. Los protones tienen 1 unidad de esta carga y los electrones también. Sin embargo, hay una diferencia en el tipo de cargos que llevan. Llamamos a la carga que los protones tienen como positiva y la carga que los electrones tienen como negativa. No hay ninguna razón por la cual lo llamamos de esta manera. Podríamos haberlos llamado negros o blancos, o pares e impares. Positivo o negativo solo nos ayuda a hacer los cálculos más fácilmente, porque entonces podemos definir la carga de un tipo como números positivos (> 0) y la carga de otro tipo como números negativos (<0). Hasta aquí todo bien. Ahora la fuerza eléctrica que ejercen estas cargas es peculiar, lo positivo atrae a lo negativo y viceversa, mientras que las cargas similares repelen. Entonces, si de alguna manera podemos separar las cargas positivas y negativas de un cable, las cargas negativas (electrones) fluirán hacia lo positivo, lo que se denomina corriente eléctrica. (Los protones son fijos, solo los electrones pueden fluir). Las baterías son una forma de separar estas cargas, es por eso que cuando conecta los dos nodos de una batería fluye una corriente.

Surge una pregunta: ¿cómo sabe un acusado sobre la presencia de otro? La respuesta es campos eléctricos. Cada carga produce un campo eléctrico en todo el universo. Este campo es solo un número asignado a cada punto del universo. Los puntos muy alejados de la carga tienen un valor muy bajo de este campo. Y si hay varios cargos, todos tendrán un valor de campo único en cada punto. Y todos estos valores de campo en un punto se suman (o se restan si se deben a la carga del signo opuesto; es por eso que es útil positivo y negativo). Entonces, una carga simplemente verifica cuál es el valor neto del campo eléctrico en un punto particular debido a todas las demás cargas en el universo, y luego multiplica su carga con el valor del campo para obtener la fuerza sobre sí misma.

Magnetismo

Todos conocemos imanes ¿verdad? ¿Esas barras rojas o negras con los polos norte y sur? Y sabemos que si traemos 2 imanes uno hacia el otro con los mismos polos uno frente al otro, se repelen. Y si diferentes polos se enfrentan entre sí, se atraen. ¿Suena familiar? Eso es porque lo es. Al igual que las cargas, los polos magnéticos también producen un campo: el campo magnético. Y otros imanes detectan el campo en los puntos donde están posicionados y luego se sienten atraídos o repelidos en consecuencia.

Electricidad y magnetismo

Ahora comienza la diversión. ¡Una corriente eléctrica (que se produce cuando los electrones se mueven hacia los protones) parece producir un campo magnético! ¿Cómo lo sabemos? Bueno, porque si tomamos un cable de corriente y acercamos un imán, se desvía. Entonces obviamente hay alguna conexión. No hay otro imán (al menos no cerca), y si desconectamos la corriente, el imán es frío. Encienda la corriente y el imán se perturbará nuevamente. Entonces, una corriente eléctrica (o electrones en movimiento) se comporta como un imán.

La trama se complica

Tomemos un cable circular, que no está conectado a una batería (¿recuerda que necesitábamos baterías para separar las cargas positivas y negativas para que se pudiera producir una corriente?). Ahora tomamos un imán y lo movemos a este cable rápidamente. ¡Hay una corriente eléctrica en el cable! Lo que significa que los electrones están corriendo. ¿Por qué? No hay protones acumulados en el otro extremo, entonces ¿por qué están corriendo? Debe haber un campo eléctrico. Los electrones simplemente lo detectaron y fueron arrastrados. Recuerde que los electrones solo detectan el campo, no las cargas reales.

Básicamente, una corriente eléctrica produce un campo magnético, mientras que un campo magnético cambiante produce una corriente eléctrica. ¿Por qué cambiar? Porque mantener el imán fijo en un lugar no induce ninguna corriente. Si lo movemos haciendo que los valores del campo magnético cambien, se induce corriente eléctrica.

Maxwell resuelve las cosas

James Maxwell, un físico escocés, probablemente tuvo el presentimiento de que este campo eléctrico y campo magnético tenían algo que ver entre sí. Entonces escribió un montón de ecuaciones que describían todo el comportamiento mencionado anteriormente. Luego trató de resolver este sistema de ecuaciones (básicamente trató de encontrar valores de campos eléctricos y magnéticos que se ajustaran al comportamiento mencionado anteriormente) y obtuvo una solución ordenada. Esta solución ordenada postulaba que un campo eléctrico cambiante produciría un campo magnético, y un campo magnético cambiante produciría un campo eléctrico. Y estos dos seguirían produciéndose mutuamente viajando en el espacio a una velocidad de aproximadamente 300,000 km / seg. Esta velocidad acaba de salir de las ecuaciones. Sin embargo, para entonces la gente sabía que era la velocidad de la luz. Maxwell unió 2 y 2 y afirmó que la luz no era más que cambios en los campos eléctricos y magnéticos que se producían mutuamente.

Para poner las cosas juntas, esto es lo que sucede. Algunas fuentes, de naturaleza eléctrica o magnética, crean un campo eléctrico o magnético cambiante. Crear cualquiera es suficiente, como hemos visto, entonces uno crea el otro. A medida que los campos cambiantes se mueven en el espacio, en cada punto los campos se crean entre sí, siguen cambiando y, por lo tanto, siguen creándose. La dirección en la que se propaga este cambio es la dirección del rayo de luz. Entonces, en cada punto en el camino de este rayo, los valores del campo eléctrico y magnético cambian constantemente y se crean entre sí, y van de un punto a otro a 300,000 km / seg.

Descargo de responsabilidad: la explicación anterior se simplifica enormemente. Pero esto es más desde un punto de vista laico. En mi opinión, eso es lo que buscaba el interrogador. Por lo tanto, se han evitado conceptos innecesarios como la relatividad y la física cuántica. Utilice esto solo como punto de partida.

Campo electromagnetico

Los electrones repelen a los electrones con una fuerza enorme y los protones repelen a los protones con una fuerza enorme similar. Pero los electrones y los protones realmente se atraerán con una fuerza igualmente enorme. La razón por la que no notamos gran parte de estas enormes fuerzas repelentes y de atracción a distancias más largas que no sean las distancias “de contacto” (que son los electrones de las capas exteriores que se repelen: los electrones nunca se “tocan”), es porque normalmente hay una casi perfecta equilibrio entre protones y electrones. Los protones y los electrones se atraerán y se agruparán, y combinados tendrán una carga neta que sea neutral (a menos, por supuesto, que te acerques mucho).

Si estuvieran parados a cierta distancia de alguien y cada uno de ustedes tuviera un uno por ciento más de electrones que protones, la fuerza repelente sería suficiente para levantar un “peso” igual al de toda la Tierra.

Pero si solo tuviera un solo electrón, no habría fuerza en absoluto. Sin embargo, decimos que todavía produce un campo , a pesar de que no sucede nada. Esto se debe a que si colocamos otro electrón o un protón cerca, sabemos que sucedería algo.

La intensidad del campo varía inversamente como el cuadrado de la distancia, por lo que incluso si tuviera un equilibrio perfecto con el número de electrones y protones, aún podemos tener una fuerza eléctrica neta fuerte, si una carga negativa de una pieza es más cerca de las cargas positivas que negativas de la otra pieza.

Ligero

Si un electrón apareciera repentinamente de la nada, su campo no lo rodeará completamente al instante: se propaga como una esfera en crecimiento a la velocidad de la luz. Por lo tanto, cuando mueve un electrón hacia adelante y hacia atrás a cierta frecuencia, el campo que produce en todas esas ubicaciones diferentes se extiende al espacio al expandir las esferas originadas en esas ubicaciones, que están un poco más juntas en ciertos puntos y un poco más separadas en otros. Estas ondas propulsan a la velocidad de la luz, porque, bueno, eso es lo que son esas ondas: luz (aunque no todas visibles);

Cuanto más rápido se mueva una carga hacia adelante y hacia atrás con la misma amplitud, más energía tendrán las ondas. El efecto de una carga móvil sobre otra carga a distancia es mucho mayor que el de una carga no móvil. Una carga que no se mueve es algo análogo a presionar una canica en una gruesa lámina de goma, y ​​otra canica lo suficientemente cerca rodará hacia ella.

Sin embargo, cuando la otra canica está muy lejos de la hoja, solo se sentirá ligeramente “atraída” y rodará muy ligeramente, pero si empiezo a sacudir la canica hacia arriba y hacia abajo muy rápido, las olas sacudirán la hoja gruesa (y el otro mármol) hacia arriba y hacia abajo con un efecto mucho mayor, a pesar de que la atracción promedio sigue siendo igualmente pequeña como antes.

Electricidad

Cuando tienes muchos átomos uno al lado del otro, que tienen electrones que son libres de moverse y pueden saltar a su vecino en caso de que el átomo pierda un electrón, podemos dejar que esos electrones se muevan en una sola dirección, por conectando un grupo de átomos a los que les faltan electrones en un lado, y un grupo de átomos que tienen electrones adicionales en el otro lado. Ese movimiento de electrones es lo que llamamos electricidad.

Magnetismo

Cuando seguimos este movimiento de electrones (que ni siquiera es un mm por segundo), la densidad de los protones aparecerá ligeramente contraída debido a los efectos relativistas. Esto da como resultado un campo eléctrico neto. Incluso una ligera contracción de la densidad de carga puede tener un efecto notable, ya que el campo neutralizado neto inicial es, como se dijo antes, un equilibrio casi perfecto de fuerzas enormes .

Cuando, en cambio, seguiríamos a los protones , la fuerza todavía existe por igual, pero esta vez es un campo magnético puro. Dentro de un imán permanente hay una gran cantidad de electrones que giran en la misma dirección que crean el campo magnético.

¡¡Buena pregunta!! No importa cuándo estás haciendo las preguntas, sino cuáles son las preguntas que estás haciendo …

Todo el punto en esto lo dijiste tú mismo: el fotón. El fotón es la piedra angular del fenómeno. Un fotón que viaja solo en el vacío es la luz misma a una frecuencia dada. Dependiendo de sus interacciones con los electrones, verá que, una vez golpeados por el fotón, los electrones comenzarán a moverse e interactuar entre ellos y, por lo tanto, tendrá corrientes eléctricas: esta es la parte central del efecto fotoeléctrico. Las interacciones fotón-electrón son posibles debido a la carga eléctrica del electrón, de lo contrario no podría ser posible. Pero el mensaje es: la luz es un fotón, el campo eléctrico también es un fotón que se propaga y … ¿adivina qué? ¡El campo magnético también! Resumiendo, la Luz son los tres de estos a la vez: el fotón, un campo eléctrico y también un campo magnético.

La radiación electromagnética es la luz, y al mismo tiempo es un campo eléctrico y un campo magnético. Pero en términos de la descripción cuántica del fenómeno, basta con describir la propagación del fotón. Son las ecuaciones de Maxwell el conjunto que describe la propagación de la luz, y puede escribirse en términos del fotón, que a su vez puede describirse en términos de campos eléctricos y magnéticos bajo algunas definiciones adecuadas.

Como hablaste un poco sobre las “transformaciones de Lorentz”, es bueno aclarar que la luz, independientemente del observador, siempre es ligera. Independientemente también de si se observa como un campo eléctrico o magnético. Esto se basa en que la observación no cambia la naturaleza del fenómeno. Cualquier partícula sigue siendo la misma partícula en un marco de referencia diferente, aunque sus propiedades ciertamente podrían haber cambiado. El fotón ES una partícula.

El electrón entra en el juego cuando intenta describir las fuentes de fotones. Dado que los electrones están fácilmente disponibles en nuestra realidad de “baja energía-baja temperatura”: son ligeros, bastante abundantes y fáciles de excitar. Los experimentos mostraron que estáticamente los electrones producen un campo eléctrico, y cuando se mueven, producen campos magnéticos. Y dado que los campos eléctricos y magnéticos no son más que fotones, esto significa que los electrones pueden generarlos. Pero esto se da en última instancia porque los electrones están cargados eléctricamente y otras partículas igualmente cargadas podrían actuar como fuentes de fotones.

Espero que esta respuesta pueda darte la explicación que necesitabas, aunque hay otras respuestas anteriores. ¡¡Salud!!

¿Eso es todo lo que quieres saber? ¿Qué son la luz y la electricidad y cómo lo sabemos? ¿Cómo encuentran las brújulas el norte? ¿Cómo brilla el fuego? ¿Cuáles son todos los colores en un arcoiris doble? ¿Qué tiene que ver el protón con un fotón? ¿O en qué se diferencia un fluorescente de un incandescente? ¿Qué pasó con el éter luminífero? ¿La relatividad realmente une a E&M? ¿Cuándo debo usar una transformación de indicador? Álgebras cuaterniónicas? Integrales de ruta? Notación tensorial? Estas son preguntas de completa ubicuidad. El electromagnetismo y la luz son todo lo que verás.

Me encantaría escribir una respuesta larga que detalle la increíble historia de nuestro conocimiento aquí. Seguir la historia del electromagnetismo es seguir la historia de toda la física. Es importante destacar que la historia del electromagnetismo es de unificación. Una y otra vez, las diferentes ideas sobre cómo funcionan las cosas se incluyeron en el mismo marco teórico. Esto comenzó en la época de Faraday, quien introdujo la idea clave, el concepto de campo, y continuó a través de Maxwell, Einstein, los fundadores de la mecánica cuántica, Dirac, Feynman / Schwinger / Tomonaga, Salam / Glashow / Weinberg, y continúa hoy.

Eso es mucho material, y la mayor parte todavía necesito entenderlo mucho mejor. No tengo tiempo libre en este momento para hacerle justicia, pero aquí hay una breve versión:

El electromagnetismo es un ejemplo de teoría de campo, el objeto central de estudio en física teórica. Un “campo” significa que en cualquier punto en el espacio y el tiempo, hay un vector eléctrico y magnético allí. Estos campos impregnan todo el espacio: están en la habitación que te rodea en este momento, y en el espacio exterior, y en tu ano, etc.

No tenemos una imagen mecánica de lo que es el campo, o por qué es de cierta manera. No es como las olas en el agua ni nada de eso. Simplemente existe, y tenemos reglas matemáticas que dicen cómo funciona. (Hasta cierto punto, puede argumentar que tenemos una idea de por qué las reglas son lo que argumentan si tratamos de distinguirlas de los principios que se consideran más fundamentales, pero lo dejaré solo, alegando ignorancia). Básicamente tenemos dos tipos de estas reglas: clásica y cuántica.

Las reglas clásicas se llaman ecuaciones de Maxwell. Michael Faraday investigó cosas como la forma en que un cable que transporta corriente eléctrica desvía una aguja de la brújula. Su mayor logro fue descubrir que los campos magnéticos cambiantes crean campos eléctricos, un fenómeno llamado inducción. Maxwell miró todo eso, se sentó con bolígrafo y papeles, y describió matemáticamente los resultados de Faraday en un complicado conjunto de ecuaciones diferenciales, incluida la idea de que cambiar los campos eléctricos crearía campos magnéticos, completando la simetría entre los dos. (Hoy, tenemos herramientas matemáticas más poderosas que Maxwell. Muestran que las ecuaciones no son realmente tan complicadas como parecían originalmente. Creo que Maxwell las escribió como dieciséis ecuaciones. Lo hemos reducido a una).

Cuando Maxwell terminó su teoría, descubrió que permitía que las ondas de electromagnetismo volaran a gran velocidad, y cuando calculó la velocidad, resultó ser la velocidad de la luz. Los experimentos con ondas de radio pronto verificaron que la luz no era más que una forma especial de electricidad y magnetismo. Puedes pensarlo como si hubiéramos estado estudiando la forma en que funcionan los globos aerostáticos y los aviones y las cosas, y por eso estuviéramos pensando en la dinámica del aire. En el proceso, desarrollamos ecuaciones para el aire y descubrimos que el sonido son solo ondas que se mueven a través del aire. La teoría del sonido y la teoría de los aviones son en realidad la misma teoría, a pesar de que no parecen muy similares. Eso es más o menos lo que sucedió con la luz, excepto que, a diferencia del sonido, nadie lo esperaba. (O al menos no era obvio de antemano).

La teoría de Maxwell fue completada por Einstein, quien inventó la relatividad especial para explicar algunas peculiaridades que él (y otros) habían notado en cómo funciona el electromagnetismo. Einstein nos trajo el entendimiento de que la velocidad de la luz no solo es constante, sino invariante. Todos ven que toda la luz se mueve a la misma velocidad. Incluso si huyes de un rayo de luz a la mitad de la velocidad de la luz, sigue aumentando la velocidad de la luz cuando te atrapa. En realidad, esta no era una nueva comprensión de la luz o el electromagnetismo. Fue una nueva comprensión de la forma en que funcionan el espacio y el tiempo, pero como el electromagnetismo se desarrolla en el contexto del espacio-tiempo, cambió nuestra comprensión del electromagnetismo como consecuencia. Específicamente, aprendimos que aunque las ecuaciones de Maxwell son las mismas para todos, los campos eléctricos y magnéticos cambian de observador a observador dependiendo de su movimiento. Sin embargo, podemos juntar los campos eléctrico y magnético en un solo objeto llamado tensor de campo electromagnético y expresar las ecuaciones de Maxwell en términos de este nuevo objeto combinado. Esto es lo que queremos decir cuando decimos que la electricidad y el magnetismo son dos aspectos de la misma cosa.

Las ecuaciones de Maxwell describen cómo funcionan los campos eléctricos y magnéticos, pero esos campos también necesitan interactuar con la materia de alguna manera. Eso sucede a través de la carga. La carga es solo una propiedad innata de la materia, pero en la época de Maxwell no se entendía muy bien. De hecho, los físicos ni siquiera estaban seguros de que los átomos existieran en ese entonces (aunque el propio Maxwell hizo un trabajo importante al desarrollar la teoría de cómo funcionan los átomos en masa). En la teoría clásica, la luz es una solución de las ecuaciones de Maxwell, pero la fuente de luz es, en última instancia, una especie de carga acelerada. Además, una vez que la luz se crea por carga, se retroalimenta y afecta la carga. Las ecuaciones de Maxwell vienen con reglas para la carga, por ejemplo, puedes ver en ellas que la carga se conserva. Podíamos ver la carga chapoteando, pero la comprensión fue un poco descuidada. El funcionamiento preciso de una batería química, por ejemplo, todavía estaba más allá de nosotros. Esta vieja comprensión de la carga no era muy diferente de la teoría calórica (incorrecta) del calor. Aún así, fue lo suficientemente bueno como para permitirnos diseñar antenas y radares y cosas así. (El radar no apareció hasta más tarde, pero la teoría clásica lo describe bien).

A principios del siglo XX, finalmente llegamos a la mecánica cuántica. Descubrimos electrones, protones y neutrones, y la física de cómo funcionan. Aquí es donde comenzamos a entender la carga. La materia está hecha de partículas. La carga es simplemente una propiedad innata de las partículas. Los electrones, por ejemplo, tienen carga incorporada. Así es como funcionan. Sin embargo, no hay nada muy especial en electrones y protones. Cualquier partícula con carga interactuará a través del electromagnetismo y creará luz. Sin embargo, la mayoría de las cosas que nos rodean están hechas de electrones, protones y neutrones. Eso significa que los electrones y los protones son los principales responsables de la física electromagnética que vemos, incluida la luz. Los neutrones quedan fuera porque no tienen carga neta.

Incorporamos luz a esta teoría cuántica, usándola para comprender cosas como la radiación del cuerpo negro y los espectros de los átomos. Sin embargo, las soluciones fueron algo ad-hoc. Teníamos teorías semiclásicas donde la luz se describía a través de la vieja comprensión clásica y las partículas cargadas descritas por la mecánica cuántica. Teníamos la idea de un fotón, pero no una imagen clara de la física de los fotones. La mecánica cuántica aún no era relativista, y sabíamos que, en última instancia, debería serlo. Nuestra física ahora era lo suficientemente buena como para pasar a cosas como los transistores, que es una física bastante buena, pero los verdaderos misterios de la forma en que interactúan el electromagnetismo y la materia aún eran turbios.

Dirac (y otros) avanzaron en una teoría cuántica relativista del electromagnetismo que comenzó a fines de los años veinte, y después de una pausa (cuando nos detuvimos para inventar bombas atómicas), Feynman, Schwinger y Tomonaga lograron el gran avance de forma simultánea y superaron de manera independiente Dificultades matemáticas en la teoría. Su trabajo condujo a la electrodinámica cuántica, una teoría totalmente cuántica y totalmente relativista de cómo interactúan el electromagnetismo, la luz y la materia. Todavía no he estudiado matemáticas aquí, así que no diré mucho más. Esta teoría es fantásticamente precisa para casi todos los fenómenos que conocemos.

La historia continúa, sin embargo. En los años setenta aprendimos a unificar el electromagnetismo con la débil fuerza nuclear, y hoy el trabajo continúa.
para entender lo que se conoce como el modelo estándar de física de partículas, que unifica casi todo lo que sabemos sobre física. La gravedad sigue siendo esquiva, y en este punto no estamos seguros de cómo encaja con el electromagnetismo y las otras fuerzas.

Para saber cómo funciona la luz del propio Feynman, vea una serie de conferencias que dio sobre electrodinámica cuántica dirigidas a una audiencia general:
http://vega.org.uk/video/subseri

La luz es radiación electromagnética, desde cosas como la luz / radio que sale de una carga acelerada a la luz (fotones) siendo la fuerza portadora de la atracción y repulsión electromagnética. La luz / radio (solo otro tipo de luz con una energía diferente) está moviendo fotones, al igual que la electricidad está moviendo partículas cargadas (generalmente electrones). El intercambio de fotones entre partículas cargadas es cómo funciona la fuerza de carga eléctrica. (Algunas personas piensan en los fotones como una forma de visualizar las ecuaciones de campo. Seis de una, media docena de la otra).

El magnetismo es simplemente el efecto de la relatividad especial en las cargas móviles. Cuando algo se mueve en relación con otra cosa, las distancias se miden como más cortas en la dirección de desplazamiento. Esto incluye las distancias entre las cargas que se mueven en una corriente, por lo que los observadores “verán” más cargas cercanas en una corriente en movimiento, y la atracción o repulsión eléctrica será mayor o menor dependiendo del movimiento. Trabaje para que sea consistente en todas partes y obtenga campos magnéticos.

A2A

Nada tan profundo en realidad.

La relación entre un campo magnético y uno eléctrico es que ambos dependen el uno del otro. Si uno de los campos deja de oscilar, el otro simplemente desaparecerá así.

Pero debería decir que lo considero una declaración errónea cuando la gente dice “Un campo eléctrico variable produce un campo magnético variable y de ahora en adelante”

Tanto los campos eléctricos como los magnéticos varían sinusoidalmente, y no “solo varían”. Este tipo de variaciones son variaciones dobles, porque en realidad un campo eléctrico variable proporciona un campo magnético ESTÁTICO, no variable, y en adelante.

Aparte de esto, se pueden encontrar más analogías por el hecho de que los campos magnéticos son campos eléctricos en sí mismos cuando uno profundiza en el ámbito de la relatividad especial, y luego se da cuenta de por qué moverse a altas velocidades hace que el rayo de luz parezca perder su energía.

Este video (casi una hora) es una buena guía a través de las ecuaciones de Maxwell

La mayor diferencia cualitativa que se me ocurre entre un campo eléctrico y un campo magnético es el hecho de que la divergencia de un campo magnético siempre será cero (no importa algunos experimentos recientes maravillosos que hayan demostrado lo contrario, consideremos solo el caso práctico). La divergencia de un campo eléctrico puede ser, y a menudo es, no cero.

Lo que esto significa es tomar un volumen de espacio (digamos una esfera o un cubo o lo que desee) y contar a lo largo de los límites del volumen las líneas de campo magnético que salen del volumen. Estos siempre serán iguales al número de líneas que van al volumen. A diferencia de un campo eléctrico donde podrías imaginar un volumen que rodea una sola carga positiva o negativa (lo que significa que más líneas de campo saldrían o entrarían), en el caso de un campo magnético esto no puede suceder. También “no existe un monopolo magnético” (aunque los físicos han creado uno simulado en el laboratorio).

Los fenómenos eléctricos y magnéticos no son exclusivos (independientes) entre sí. Una carga en movimiento produce campos eléctricos y magnéticos. El cambio en el campo eléctrico produce un campo magnético y, en cambio, el cambio en el campo magnético produce un campo eléctrico. En un lenguaje más ligero, el principal culpable es el MOVIMIENTO de partículas de cambio. El movimiento puede ser lineal o

girar o a lo largo de un circuito cerrado, en todos los casos obtenemos campo magnético y campo eléctrico.

Realicemos un experimento imaginario. Tomaré un extremo de esta larga cuerda, y tú tomarás el otro extremo. Ahora, nos alejaremos el uno del otro hasta que la cuerda esté tensa. A continuación, moveré mi mano hacia arriba y hacia abajo en un movimiento rápido. Verá una sola cresta y el valle de una ola viajando por la cuerda hacia su mano. Cuando llegue, tu mano se levantará y bajará de la misma manera que la mía. Excepto por el hecho de que la cuerda consume mucha energía de la onda, por lo que tiene menos energía cuando llega a ti, eso es muy parecido a lo que sucede cuando un electrón excitado vuelve a caer en su estado fundamental y emite un fotón. Ese fotón viaja a través del espacio a lo largo de una “geodésica” a la velocidad de la luz, un ser geodésico como la familiar “línea” de geometría imaginada como una cuerda tensa invisible, sin fricción, como la de nuestro experimento. Si un fotón se encuentra con otro átomo y es absorbido por uno de los electrones de ese átomo, ese electrón comenzará a vibrar un poco más rápido, habiendo absorbido un “bit cuántico” de energía electromagnética correspondiente a la longitud de onda de ese fotón, como su mano moviéndose al final de la cuerda cuando llegó la ola. A menudo, los científicos se refieren al fotón como el “portador” de la fuerza electromagnética, y esta es la razón. Lleva un mensaje que dice: “Ese electrón que dejé oscilaba mucho más rápido en esta dirección por mi culpa, así que ahora vas a hacer lo mismo”. El proceso es un poco más complejo que eso. Por ejemplo, en realidad hay dos componentes de onda en un fotón, no solo uno como en la analogía de la cuerda. Sin embargo, no es una mala analogía en general. Espero que hayas encontrado útil esta explicación.

Los mayores conceptos erróneos básicos, que conducen a la ciencia al callejón sin salida del conocimiento son:

-un reclamo completamente ilógico, antinatural y falso de que todo en el universo fue creado después de BB. Esta teoría y la creencia anti-consciente de que todo se deriva de la nada, es solo una confirmación de que estos “creadores” de estas historias no poseen ninguna conciencia que los lleve a la comprensión de las verdaderas causas del fenómeno, en general.

– asimismo, la teoría de la relatividad, que representa la incitación de ideas ilógicas, ya que se parecerían a algo que existe. Estos incluyen los Fatamagoras de Einstein sobre la relación “sexual” de los pares “espaciales” del espacio-tiempo, que son las causas de la aparición de la gravedad y los fenómenos que Einstein no pudo comprender.

-Las transformaciones de Lorens en el acortamiento del tiempo y el espacio también son medios muy contaminantes que destruyen la lógica y la conciencia y que devuelven a las personas al instinto, sin intelecto ni intuición.

Todos estos conceptos erróneos surgen en personas que aún no son capaces de comprender y aceptar la estructura del universo. Si no se conoce la estructura, entonces no se sabe nada acerca de cómo y de lo que se forma la materia y todo, desde la materia que llena la entidad de energía material del universo (MEEU). La ignorancia y admiración básica en la ciencia surge porque ignoramos la existencia de la Entidad Espiritual del Universo (SEU), que es el inmenso poder de crear todo en el MEEU, y esto incluye a los seres humanos, con todas nuestras posibilidades de acción, tanto en el material y términos espirituales.

CUÁNTO SABE CÓMO:

El universo es una esfera de radio infinito, llena de la sustancia AETHER (su materia oscura, sin energía oscura), a partir de la cual se forma la materia por medio de altas vibraciones en tres direcciones espaciales, donde se forman cuerdas y en sus quarks de secciones transversales. y aglutinantes de gluones (3 kg de partículas), que es principalmente un estado “sólido” de la materia. Además, los gluones libres se forman como un estado de materia “líquido”, obtenido mediante la aniquilación de un par electrón-positrón.

El éter, como base de sus fenómenos en el MEEU, tiene una relación “relacional” rezagada con el estado “sólido” de la materia, y este fenómeno es la GRAVITACIÓN. La relación entre Aether y gluon es MAGNETISMO. Aether posee propiedades electromagnéticas, pero de una manera especial, y por lo tanto desempeña el papel de guía principal para la formación de fotones, varias ondas, radiación, calor y otros.

En particular, debe conocerse la secuencia de la formación de materia desde y desde todo tipo de energías. Quark y gluon forman un plasma de quark gluon (magnetar), y de él, un cuásar, un púlsar, una estrella doble, una estrella de neutrones y una supernova, un kay cuando explota forma elementos químicos, gases, nubes de gases y celestes. cuerpos (sol, planetas y otras piezas de materia).

Los agujeros negros no caen en esta secuencia de procesos, pero tienen la tarea opuesta, devolver la materia al estado inicial, en forma de éter a partir del cual se formó. La gravedad está a cargo de este proceso.

El hecho de que la luz se aleje al pasar por los grandes cuerpos celestes no es el efecto de la gravedad, sino el magnetismo.

Cuando se entienda esta doctrina, comenzará la forma real de entender la estructura del universo. Si la ciencia quiere averiguar los detalles, podemos hacer correspondencia, pero esto puede socavar muchas de las teorías hasta ahora y denigrar muchos premios Nobel, erróneamente “inclinados”

Este es mi DERECHO DE AUTOR y lo respeto, porque un día cobrará vida, si la investigación científica de hoy no lo juzga, como en la Edad Media.

Las ecuaciones de Maxwell resumen y acentúan la belleza de la simetría entre E y M. Si considera desde el punto de vista de la relatividad especial, lo que ve como fuerza magnética en un cuadro es fuerza eléctrica en otro cuadro (bajo transformación lorentz). La principal diferencia que rompe la simetría es que no hay monopolos magnéticos.

No puedo mejorar Mark arriba, así que iré por el otro lado …

Todos son lo mismo: respuesta corta y divertida, piénsalo así

¡Una moneda puede ser CABEZAS (digamos magnéticas) o COLAS (eléctricas) o girar sobre su borde a diferentes velocidades! (radio, luz, radiografía, gamma ..)

La respuesta larga y sorprendente es las ecuaciones de Maxwell y pasar a QED …

para conocer la RELACIÓN ENTRE LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO haga clic aquí- RELACIÓN ENTRE LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO – Red ANS

[1]

Notas al pie

[1] RELACIÓN ENTRE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO – Red ANS

La luz consiste en fotones. Un fotón consiste en una onda sinusoidal truncada como una breve ‘explosión’. La mayoría de las ondas familiares requieren un medio , algo para que las ondas reboten o salpiquen. Pero la luz usa el campo eléctrico del universo y el campo magnético del universo juntos como una especie de medio. La onda que constituye un fotón es un tipo de onda electromagnética. Probablemente ya sepas todo esto. Aquí está la parte interesante:

No sería posible que el campo eléctrico sea un medio para una onda sin la ayuda del campo magnético. El campo magnético tampoco podría soportar ondas sin el campo eléctrico. Pero a medida que cambia cualquiera de los campos, cambia el otro campo. Con los dos campos juntos, las ondas electromagnéticas pueden propagarse.

Una carga en movimiento siempre tiene un campo magnético y un campo eléctrico, y esa es precisamente la razón por la que están asociados entre sí. Son dos campos diferentes con casi las mismas características. Por lo tanto, están interrelacionados en un campo llamado campo electromagnético y esa es la razón por la que la interacción con uno cambia al otro.

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. Región distorsionada en medio universal es un campo. Los campos se clasifican según la naturaleza de sus distorsiones. La naturaleza de las distorsiones está representada por líneas imaginarias de fuerza con flechas en la dirección supuesta de las distorsiones. Las líneas de fuerza lineales indican campo magnético, las líneas de fuerza circulares indican campo eléctrico y las líneas de fuerza radial indican campo nuclear.
Un campo eléctrico con baja curvatura de sus líneas de fuerza se convierte en un campo magnético y un campo magnético con alta curvatura de sus líneas de fuerza se convierte en un campo eléctrico. Debido a la geometría de las líneas de fuerza, el campo eléctrico y el campo magnético correspondiente son mutuamente perpendiculares. etc. Para más detalles, ver: http://viXra.org/abs/1404.0440

Hay muchas buenas animaciones y composiciones de teoría visual en YouTube, busca “electromagnetismo” para empezar.

El flujo is- magnético rápido impuesto a un conductor influirá en una corriente que se producirá en un circuito cerrado debido a la formación de una fuerza electromotriz; por el contrario, la corriente que fluye (odio esa elección de palabras, prefiero “energía eléctrica que viaja por un conductor”) produce un campo magnético alrededor del conductor, por lo que existe la relación básica.

Google “electromagnetismo”, “conductor, flujo magnético”, y “Ley de Lenz, Ley de Faraday” cuando tiene sed de conocimiento sobre este tema.

Exactamente ? ¿Lo quieres todo en una oración corta sin símbolos elegantes, matemáticas o palabras desconocidas? Lo siento

Puede comenzar con Introducción al electromagnetismo. Cuando haya leído todos los capítulos intermedios, más WAVES, estará listo para las ecuaciones de Maxwell.

Podría darte un lindo argumento para saludar con la mano, pero estaría mal .

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