OH DIOS MÍO, ¿podemos finalmente entender bien la física … por favor
1) Un campo eléctrico “cambiante” NO PUEDE crear un campo magnético
2) Un campo magnético “cambiante” NO PUEDE crear un campo eléctrico
- ¿Cómo se puede llamar a la luz una 'onda' si el concepto de onda está separado del concepto de partícula?
- ¿Qué dicta si se absorbe la radiación electromagnética? ¿Por qué algunas longitudes de onda pasan a través de la materia X mientras que otras no?
- ¿Por qué Marte no tiene un campo magnético global sustancial como la Tierra?
- ¿Qué es la permitividad constante y por qué la necesitamos?
- ¿El flujo eléctrico cero implica un campo eléctrico cero?
Esto es imposible: un cambio global instantáneo en todas partes del campo electromagnético violaría la relatividad. Claro, como físicos usamos liberalmente nuestra licencia poética para decir cosas como esta todo el tiempo, pero NUNCA deberíamos decir estas cosas a los estudiantes.
LOS FÍSICOS
Las partículas cargadas eléctricamente actúan como fuente del campo electromagnético. Si una partícula cargada apareciera, podríamos imaginar tubos de flujo eléctrico (D) fluyendo hacia afuera a la velocidad de la luz. Si movemos la carga, en relación con algún marco de referencia, encontramos líneas de cierta magnitud de intensidad de campo magnético (H) que se envuelven alrededor de la línea de movimiento de la partícula. La intensidad del campo eléctrico que define la fuerza (E) y el campo de inducción (B) se pueden derivar utilizando las relaciones constitutivas para un vacío.
Los campos E y B se calculan utilizando las ecuaciones de Jefimenko.
El punto:
Lo que implican las ecuaciones, incluso si los detalles no son claros para el novato, es que los campos eléctricos y magnéticos dependen solo de las cargas de la fuente.
Es nuestra ubicación en relación con los cargos de origen y sus movimientos lo que da lugar a los detalles de los campos que medimos. Ver: ecuaciones de Jefimenko
Entonces, ¿cuál es el mecanismo físico detrás de lo que sucede?
La creación del campo de radiación
Imagine una colección de cargas que se mueven de un lado a otro, tal vez una corriente que varía en el tiempo en una sección de cable. Cerca de la carga, las densidades que se mueven tienen campos eléctricos y magnéticos que se acumulan y decaen. Estos se llaman los campos cercanos. A cierta distancia, los campos cercanos se contraerán y, en sentido figurado, una burbuja de campo eléctrico y magnético se alejará flotando … a la velocidad de la luz. Este campo que pellizca y flota se llama campo de radiación.
Mira las animaciones aquí:
Página en mit.edu
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Por lo tanto, cuando decimos que el campo eléctrico se está volviendo cada vez más débil, nos referimos a las medidas de una “nube” de campo electromagnético que flota junto a nosotros. Un campo eléctrico creciente es el resultado de la separación de carga en algún momento de retardo.
Entonces, ¿por qué el lenguaje jodido?
Sospecho que proviene de una mala lectura de las ecuaciones de Maxwell. Considerar:
Me imagino leyendo la ecuación como el campo de inducción magnética (B) que cambia el tiempo y causa la curvatura de la intensidad del campo eléctrico (E). Pero eso es leer en la ecuación lo que no está allí, específicamente, no hay retraso de tiempo entre los lados izquierdo y derecho de la ecuación.
¿Que se dice?
La respuesta puede ser un poco más obvia si escribimos la misma ecuación de esta manera:
Así que imagina a una persona con detectores en algún momento del espacio. Los detectores miden las intensidades de campo eléctrico y magnético. A medida que una onda electromagnética pasa por los detectores, cada detector genera un conjunto de números. Lo que dicen las ecuaciones de Maxwell es que existe una relación matemática entre los dos conjuntos de números y donde encontramos que un campo cambia, también encontramos el otro campo asociado.
Nota final
Puede ser dolorosamente confuso para el novato que está tratando de imaginar cómo es que un campo eléctrico debilitado construye un campo magnético de la nada. Deseo un foro donde los físicos aquí en Quora puedan llegar a un acuerdo sobre la presentación de alta calidad de los conceptos más sutiles de la física.
Los mejores deseos en su estudio de electromagnetismo, y si necesita más aclaraciones, sabe dónde encontrarnos.