La electricidad y el magnetismo parecen diferentes, pero la electricidad puede crear magnetismo, y el magnetismo puede crear electricidad. ¿Cómo se hace esto en aplicaciones de la vida real?

La electricidad y el magnetismo parecen diferentes debido a su familiaridad con los campos magnéticos. Dependiendo de su nivel de experiencia, los campos magnéticos pueden traer a la mente imanes de barra, o X y O en física, o solenoides, etc. Y todo está bien, pero parte del fondo se omite y puede causar confusión.

El campo (eléctrico, magnético, gravitacional, no importa) es una interpretación de la fuerza de largo alcance. Cuando existe una fuerza de largo alcance, se puede interpretar de 2 maneras: la fuerza solo existe si está actuando sobre algo, o la fuerza existe en todas partes, y solo se nota cuando está actuando sobre algo. Al primero lo llamamos fuerza, como fuerza eléctrica, porque se está observando. A este último lo llamamos campo, como el campo eléctrico, porque puede actuar aquí y allá. Los campos tienen unidades de newtons por algo, como newtons por kg para la gravedad. fuerza.

Las fuerzas para el electromagnetismo son la fuerza eléctrica entre cargas estacionarias y la fuerza magnética. ¿Sobre qué actúa entonces la fuerza magnética? De hecho, es la fuerza entre las cargas móviles . Esto es crucial para comprender la profunda relación entre los campos eléctricos y magnéticos: la fuerza eléctrica es la fuerza entre cargas relativamente estacionarias y la fuerza magnética es la fuerza entre las cargas que se mueven entre sí.

Más allá de esto, podemos ver que la fuerza mágica es la fuerza eléctrica, desde la perspectiva de la relatividad. No es lo más complicado del mundo, a pesar de depender de la relatividad. Están sucediendo muchas cosas aquí, pero por ahora tendrás que aceptar mi palabra.

El hecho de que la fuerza magnética actúe entre cargas en un movimiento relativo ayuda a explicar por qué la corriente genera un campo magnético: literalmente, son cargas en movimiento.

Ahora, si desea comprender cómo un campo eléctrico genera un campo magnético, puede estar seguro sabiendo que no genera el campo magnético, es el campo magnético.

En la vida real, generamos campos electromagnéticos con corrientes e imanes permanentes, por ejemplo en circuitos y motores. Es difícil decir cómo el campo eléctrico y el campo magnético se generan entre sí en la vida real, porque son simplemente el mismo fenómeno: una representación de una fuerza de largo alcance.

La relatividad especial los vincula, algo que no sabía hasta que mi esposo me lo dijo porque a menudo no se menciona en los libros de física iniciales.

Por supuesto, es fácil crear magnetismo con electricidad. Enrollar el alambre alrededor de un clavo, conectarle una batería y usar el imán resultante para recoger clips de papel ha sido el pasatiempo de los niños durante más de un siglo.

Crear electricidad con un imán es un poco más difícil porque puedes sostener un imán con una bobina de cable todo el día y no pasa nada. El truco consiste en tener el campo perpendicular al cable y moverse uno detrás del otro. Los transformadores y generadores funcionan así. En un transformador, el campo se mueve aunque no haya movimiento mecánico ya que la corriente alterna que lo produce aumenta y disminuye.

Además de la propagación EM, los voltajes escalonados / descendentes, o dispositivos especiales como sondas de efecto Hall, la mayoría de las transformaciones eléctricas a / desde magnéticas están relacionadas con aplicaciones mecánicas en las que la fuerza es aplicada por / desde campos magnéticos y las corrientes y velocidades eléctricas relacionadas están relacionadas con el voltaje / emf.