Intentaré abordar sus preguntas un párrafo a la vez, ya que hizo muchas buenas preguntas en su publicación.
NOTA: He descubierto que después de leer su publicación e intentar responder sus preguntas a fondo, con frecuencia habla sobre electroimanes e imanes permanentes de manera intercambiable. No son lo mismo y no logran magnetismo a través del mismo mecanismo. Es importante separar estos mecanismos en su mente, para que pueda comprender estos conceptos.
Primero, comencemos diciendo que el magnetismo en los imanes permanentes depende de varios criterios. Para una explicación bastante simple de los imanes, vea este video de minutephysics.
- Si la sandía y el huevo se caen juntos desde la misma altura que caerá primero en el suelo y ¿por qué?
- ¿Qué significa que el tiempo sea relativo? ¿Es el tiempo relativo al observador, en lugar de ser absoluto?
- ¿El sonido pierde su velocidad si viaja contra la gravedad de nuestro planeta?
- ¿El instinto de rotación del brazo cuando estás a punto de caer es efectivo para detener la caída?
- ¿Qué tan rápido tengo que lanzar una bala de cañón de 5 lb a 5 pies y 5 pulgadas para que permanezca en órbita?
Ahora a sus preguntas.
1. No hay energía disipada en el proceso de mantener dos imanes en su lugar cerca uno del otro, siempre que no se muevan en relación el uno con el otro. Esto puede no ser intuitivo para la mayoría de las personas, pero generalmente el malentendido se reduce a las definiciones formales de Energía, Fuerza y Trabajo versus la definición cotidiana.
Cuando sostiene dos imanes separados entre sí, aplica una Fuerza a los imanes. Una fuerza es relativamente autoexplicativa. Es lo que sucede cuando empujas un sofá, cuando sostienes tu teléfono y cuando mantienes los imanes separados. Esas son fuerzas físicas.
Nota: El objeto no necesita moverse para que se aplique una fuerza. Además, si se aplica una Fuerza y el objeto no se mueve, se aplica (al menos) otra fuerza para contrarrestar la fuerza aplicada.
Cuando te paras, aplicas una fuerza sobre la tierra, y la tierra aplica la fuerza opuesta sobre tus pies. Cuando aplicas fuerza sobre los imanes, los imanes aplican fuerza sobre tu cuerpo. (esta es una fuerza magnética)
Nota sobre fuerzas y trabajo: la aplicación de una fuerza sola NO significa que el trabajo se esté realizando. La definición formal de trabajo requiere una Fuerza para desplazar un objeto una distancia. La ecuación matemática para la magnitud de la fuerza es: Trabajo = Fuerza * distancia desplazada (También hay un factor coseno involucrado, pero para nuestros propósitos no se aplica ya que estamos desplazándonos en la misma dirección que la fuerza que se aplica).
Al sostener dos imanes en el mismo lugar, estamos aplicando una Fuerza pero no estamos haciendo ningún Trabajo, ni estamos disipando Energía.
Podríamos trabajar en el sistema ajustando la fuerza aplicada a los imanes para acercarlos o separarlos. En este proceso, dado que tenemos desplazamiento, estaríamos realizando trabajo (o los imanes estarían realizando trabajo sobre nosotros).
En este caso solo tendríamos 2 formas de Energía. Tenemos energía cinética, la energía del movimiento. También tenemos energía potencial magnética. Cuando mantiene los imanes separados unos de otros, solo tenemos MPE. Este es un producto del momento magnético del objeto y del campo magnético que lo rodea. El potencial indica qué tipo de energía es. Es la energía que se almacena y espera. Podría ser lanzado, pero actualmente no está haciendo nada. Si sueltas los imanes, liberarás parte del MPE y lo convertirás en energía cinética. Cuando detiene y revierte el proceso, revierte la transferencia de energía.
Una nota sobre la energía térmica: el calor puede generarse de diferentes maneras y ninguna de ellas se aplica de manera significativa a esta situación.
Procesos químicos: oxidación (fuego, óxido), reducción. No esta pasando.
Procesos nucleares: fisión, fusión. Aqui no.
Procesos eléctricos- Resistencia (Las baterías son un proceso químico) No.
Procesos mecánicos-Fricción: Piel, e Interna. ¡Si! Algo así como.
La fricción de la piel causará algo de calentamiento a medida que el aire pasa alrededor del imán, y generará una pequeña cantidad (es decir, despreciable) de calor. Además, si se permite que los imanes se golpeen entre sí (suponiendo que no se rompan), se comprimirán entre sí y crearán calor a partir de la compresión. Esto también es insignificante en comparación con la magnitud de MPE y KE
Es por eso que no siente que el calor se escapa del sistema.
2. Ya contestado. Ver 1.
3. Confunde la fuerza magnética y el potencial eléctrico (voltaje). No són la misma cosa. Si dos objetos tenían una densidad de electrones significativamente diferente, cuando entran en contacto, los electrones tenderán a distribuirse entre los objetos. Una vez que se igualan, la transferencia de electrones se detiene. Es por eso que un pomo de la puerta puede darle un golpe, pero no electrocutarlo. La electrocución proviene de completar un circuito eléctrico utilizando una parte de su cuerpo como un camino por el que pasan los electrones.
Aunque los imanes pueden llevar una densidad de electrones diferente, no son fuentes de electricidad. Son simplemente objetos ordinarios que tienen sus átomos alineados de cierta manera.
4. No entiendo algunas de las palabras aquí, pero haré lo mejor que pueda.
El campo magnético no puede “detenerse” en ningún sentido convencional. Los campos magnéticos de los objetos magnéticos más pequeños impregnan todo el universo. Se vuelven muy débiles a largas distancias, pero nunca desaparecen por completo. Si hablamos de imanes permanentes, su magnetismo se puede neutralizar mediante calentamiento o aplicando corriente (o campos magnéticos, supongo) en direcciones y magnitudes aleatorias hasta que todas las partículas estén “codificadas”. Los dominios del imán se cancelarían entre sí. , y el objeto se volvería magnéticamente inerte. Vea el video de arriba para más información.
Las fuerzas no requieren movimiento para ser aplicadas. Estás confundido con el trabajo. Vea la nota sobre fuerzas y trabajo arriba.
No hay presión o fuerzas centrífugas asociadas con la gravedad. La gravedad es una fuerza fundamental del universo. Atrae todo con masa o energía. La atracción de la gravedad es una fuerza al igual que la fuerza magnética o la fuerza electrostática. Aclare su pregunta aquí, si desea una explicación más detallada.
5. El término “energía estática” no es un tipo de energía comúnmente aceptado. Si se refiere a electricidad estática, consulte 3. Si se refiere a Energía Potencial, o Energía Potencial Magnética, consulte el párrafo anterior a la nota sobre energía térmica.
Hay un problema de terminología aquí. La energía es una suma de componentes. La mecánica clásica distingue entre Energía Potencial y Cinética, aunque hay otras y muchas categorías dentro de esas dos.
La mayoría de las cosas se miden indirectamente. Medimos el calor usando la temperatura de un objeto. El calor es la cantidad de excitación dentro de una sustancia. No es lo mismo que la temperatura. Medimos la gravedad usando el tiempo y la distancia. Más precisamente, medimos la constante gravitacional utilizando un sistema de masas y péndulos con medidores de fuerza. Medimos la electricidad usando desviación magnética o calor, o cualquier otro proceso. No contamos electrones. Medimos la luz utilizando sensores electroquímicos. De hecho, el magnetismo es uno de los pocos fenómenos que podemos medir directamente (o casi).
Si queremos medir un campo magnético, podemos disparar una partícula cargada a través del campo que queremos medir. La ecuación de Lorentz nos dice que una partícula cargada se curvará a través de un campo magnético. Necesitamos detectar la ubicación de las partículas al final de su viaje, y podemos decir cuánto se desvió. Suponiendo que supiéramos la velocidad y la carga de la partícula (generalmente un átomo o un electrón), podemos calcular la magnitud exacta y la orientación del campo magnético. Este es un método bien probado para medir un campo magnético y es bastante simple de mostrar experimentalmente. Si quieres una explicación más rigurosa de la fuerza de Lorentz, este video debería hacerlo.
En lugar de decir que el campo magnético se atrae, sería mejor decir que los campos magnéticos solo interactúan con objetos cargados eléctricamente y objetos magnéticamente susceptibles. Esto está en línea con el hecho de que los campos eléctricos solo interactúan con objetos cargados eléctricamente, y que los campos gravitacionales solo interactúan con objetos con masa y / o energía.
6. Ver el párrafo anterior. Los imanes no siempre obligan a los objetos que atacan a alinear los polos. Para alinearse, deben aplicar un campo magnético lo suficientemente grande como para forzar una alineación. Incluso entonces, cuando se elimina el campo, el objeto puede “relajarse” en su estado anterior.
Los campos magnéticos no generan corriente eléctrica. ¡Un CAMBIO en el campo magnético genera una corriente eléctrica, solo mientras el campo siga cambiando! Vea este increíble video para una demostración simple y sorprendente. Mira el volumen de tu altavoz.
Para ser más específicos, el magnetismo no es generado por los propios electrones, sino por las estructuras electrónicas (en imanes permanentes).
7. Me temo que estás mal informado sobre el tema. Si está hablando de electroimanes ahora (lo que supongo que está haciendo), sabemos exactamente el mecanismo por el cual la corriente puede generar campos magnéticos. Utilizamos estas propiedades para diseñar inductores y transformadores. El campo se genera debido a la relatividad. Otro video? ¡¡¡¡HURRA!!!!
8. Recuerde: la energía no se “usa”, se convierte. Si un imán permanente está unido a algo y se mantiene en su lugar, no se realiza ningún trabajo ya que la fuerza magnética y la fuerza gravitacional están en equilibrio y no hay desplazamiento. No se generará calor porque no se produce fricción o cambio químico.
9. Aprovechamos el potencial electromagnético todo el tiempo. Los inductores usan el campo magnético para almacenar corriente. ¿Alguna vez has visto uno de estos?
Una vez más, la línea se difumina entre electroimanes e imanes permanentes. Puede ajustar el campo magnético de un electroimán ajustando la corriente que fluye a través de la bobina.
Para 2 imanes permanentes, puede invertir la fuerza volteando uno de los imanes. Si esa no era su pregunta, por favor considere reformularla para que pueda entender mejor.
10. La pregunta que creo que estabas preguntando sería “¿Qué fuerzas están trabajando?” y no están “disipados”. Creo que si comprende mejor la diferencia entre Fuerza, Trabajo y Energía, comprenderá mejor las relaciones que rigen la Electromagnética.
PD: No pretendo sonar condescendiente. Esta es en realidad un área de estudio complicada y poco intuitiva. Estoy tratando de ser lo más útil posible, me llevó varias horas escribir todo esto, y si tiene alguna otra pregunta o necesita aclaraciones, hágamelo saber y me complacerá explicarlo o recomendarlo. quien puede explicar
