¿Qué está sucediendo a nivel subatómico durante todo el proceso de cómo una batería conectada a una bobina produce un campo magnético?

Por el contexto, creo que te refieres a una celda galvánica conectada a una bobina que está enrollada en forma de solenoide.

Comencemos por la celda galvánica.

1. La célula galvánica
Una celda galvánica consta de 2 soluciones acuosas separadas entre sí por un disco poroso, 2 electrodos y conexiones externas (cables; explicaré esto más adelante)

Supongamos que tenemos una celda Cu-Zn. Sabemos que los iones de cobre (Cu + 2) de la solución aceptan electrones y se reducen a Cu, depositándose en el electrodo de cobre. Estos electrones están presentes en la interfaz entre la solución y el electrodo como electrones sueltos. Estos electrones ocupan las posiciones en los orbitales 4s y 3d del cobre. Mientras tanto, Cu + 2 había abandonado los aniones en el electrolito. Estos aniones se mueven hacia la sección de zinc de la célula (debido a la repulsión electrostática entre iones en solución de cobre) a través del disco poroso.

En la sección de Zinc, todas las cosas suceden en sentido inverso a las anteriores. El metal Zn del electrodo se disuelve en la solución formando iones Zn + 2. Mientras se forman iones, los electrones en el orbital 4s de Zn + 2 abandonan el átomo padre (los electrones orbitales 4s se unen libremente al núcleo debido a la distancia radial y la repulsión de los electrones vecinos), ya que Zn es más estable cuando está cargado positivamente.

Por lo tanto, tenemos electrones excedentes en el electrodo de zinc y deficiencia de los mismos en el electrodo de cobre. Por lo tanto, se genera una fem. Conectado por cables y elementos de circuito, daría como resultado una corriente eléctrica.

Ahora, llegamos a la parte solenoide.
2.El solenoide
Un solenoide es básicamente un alambre enrollado en forma de resorte comprimido o una hélice.
Ya sabemos que las cargas aceleradas dan lugar al magnetismo. Aquí, los electrones (del electrodo de zinc) fluyen debido a la fem mantenida por la célula galvánica. La fem acelera los electrones y crea un campo magnético alrededor del cable que transporta la corriente de electrones. Las magnitudes y direcciones de los campos magnéticos debido a la corriente en el solenoide se encuentran aplicando la ley de Biot-Savart en cada punto de la bobina del solenoide o la ley de Ampere. Las líneas de campo magnético se trazan como se indica arriba para dar la dirección del campo magnético en cada punto del espacio.

¿Cómo se crean estos campos magnéticos? Realmente no sé sobre sus aspectos subatómicos. Comenta aquí si alguien tiene ideas al respecto.

Espero que hayas recibido tu respuesta 🙂