Para entender esto, tenemos que ir a lo básico del magnetismo. Qué es y qué lo causa …
El magnetismo es básicamente electrostática cuando se ve desde un marco de referencia móvil. El marco puede o no ser inercial. Hagámoslo a la manera de Einstein. Experimentos de pensamiento … ¡¡Si!!
Imagine un conductor largo y recto en el que los electrones fluyen en una determinada dirección y que la distancia entre dos electrones sea constante. Consulte la figura.
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Hay dos amigos A y B. A está en el suelo (marco de referencia de la tierra) mientras B está parado en la carga de prueba (marco de referencia de la carga). Los electrones se mueven de derecha a izquierda y, por lo tanto, la corriente de izquierda a derecha.
Soy el primer caso en que ambos amigos descansan el uno con el otro. Por lo tanto, ambos acordarán la fuerza eléctrica que experimenta la carga de prueba.
En el segundo caso, el amigo B junto con la carga de prueba comienza a moverse en dirección x positiva. Deje que la velocidad relativa de B wrt A sea ‘v’. Entonces, las transformaciones de Lorentz darán lugar a una contracción de longitud medida entre los dos marcos de referencia de B y A dados por x ‘= x / (1- (v / c) ^ 2) ^ (1/2).
Ahora, como se deduce en el diagrama, ambos amigos estarán en desacuerdo sobre la magnitud si la fuerza experimenta la carga de prueba.
Para explicar esto, A tuvo una idea de otro campo de fuerza llamado campo magnético. Esto explica por qué las cargas móviles producen un campo magnético.
Esto también explica por qué nunca se pueden detectar monopolos magnéticos de manera clásica (no estoy comentando sobre las estructuras matemáticas de los GUT y otras teorías de cuerdas que predicen los monopolos), ya que los campos magnéticos son solo otra forma de representar los campos eléctricos en movimiento.
Los campos magnéticos siempre deben estar asociados con cargas móviles.
Ahora, volviendo a su pregunta, debería ser bastante fácil de retratar. El campo magnético en la dirección hacia abajo es en realidad una consecuencia de la carga en movimiento como se muestra en la figura.
Por lo tanto, cada vez que mantengas una carga positiva en movimiento en un campo magnético, es probable que sea atraída hacia los electrones en movimiento (corriente), lo que es interesante también lo que nos dice la regla de la mano derecha de flemming.
Nota al margen: – Este argumento puede hacerse más matemático. He tratado de resumir las estructuras matemáticas más o menos centrándome más en la lógica. Para resumir, las leyes de la relatividad y las fuerzas electrostáticas básicas muestran que necesitamos una nueva fuerza dependiente del movimiento para que nuestras leyes sean consistentes.
Una cosa interesante a tener en cuenta es que se puede hacer un argumento similar para otras fuerzas, como la gravedad. En un marco que ve un objeto en movimiento, la densidad de masa del objeto aumenta; por lo tanto, debe haber una fuerza compensatoria “gravitomagnética”, que surge del movimiento de objetos masivos. Este efecto también se ha observado!
Editar –
No he encontrado ningún libro que describa el magnetismo como este durante mis días de escuela secundaria y el último año de primer año en la universidad. Siendo un estudiante de segundo año, todavía estoy construyendo mis conceptos en física. Encontré este enfoque en “La electricidad y el magnetismo de Purcell”.