Secundaria Electricidad y magnetismo relativos

[john500]

En un video de youtube de un joven llamado kahnacademy, vi que la electricidad y el magnetismo son lo mismo pero visto desde diferentes puntos de referencia.
Porque dice esto?
Gracias

[ZYpp]

Re: Electricidad y magnetismo relativos

Creo que ya te lo expliqué en otro hilo: la inducción magnética y el campo eléctrico son dos caras de la misma moneda: el campo electromagnético. Dependiendo de si estás en un sistema de referencia u otro, aprecias una cara del campo u otra (o una combinación de las dos).
Por ejemplo: imagínate una partícula con carga eléctrica que se mueve a una cierta velocidad respecto a ti. En este caso, el valor de la inducción magnética viene dado por la fuerza de Lorentz, donde interviene la velocidad. ¿Qué ocurre si ahora te montas en una nave y vas a su lado en el movimiento de la partícula? La velocidad de la partícula respecto de ti es nula, por tanto no aprecias la inducción magnética. Sin embargo ahora aprecias un campo eléctrico estático, por el mero hecho de tener una partícula cargada eléctricamente al lado.

[john500]

Re: Electricidad y magnetismo relativos

a okey muchas gracias
y mientras mas rapido vaya la carga.... mas intenso va a ser el campo magnetico que crea?

[Julián]

Re: Electricidad y magnetismo relativos

Vendría a ser algo relativo. vos podes estar midiendo un campo eléctrico mientras que otro observador el campo magnético. Supongamos que hay una carga eléctrica $Q$ y esta está en reposo con respecto a vos (vos serías otra carga ), por lo tanto vos sentirías una fuerza eléctrica, de esa manera te das cuenta de que está esa carga. Mientras tanto viene un amigo tuyo (qe por supuesto también es una carga eléctrica) y viene corriente hacia ti porque quiere contarte algo urgente, este amigo tuyo siente una fuerza magnética por la carga $Q$ y no una fuerza eléctrica. después se pusieron a discutir porque vos decías que $Q$ generó un campo eléctrico y tu amigo dice que no, que $Q$ generaba un campo magnético. Hasta que vino tu abuelo que es una carga con más experiencia y les explicó, jejeje.

y mientras mas rapido vaya la carga.... mas intenso va a ser el campo magnetico que crea?

Como te he dicho en post anteriores, tendrías que estudiar un poco de matemática y cálculo para poder entender estos conceptos. Porque en los libros de física no te explican como el cuentito que dije anteriormente sino que uilizan fórmulas, que es lo mismo.

$\vec{B}= \frac{\mu}{4 \pi } \frac{q\vec{v}\times {\hat{u}}_{r}}{{r}^{2} }$

Como ves el campo magnético $\vec{B}$, no solo depende de la carga $q$ sino que tambíen de la velocidad $\vec{v}$ e inversamente proporcional a la distancia de la carga ${r}^{2}$

[ZYpp]

Re: Electricidad y magnetismo relativos

$\vec{B}= \frac{\mu}{4 \pi } \frac{q\vec{v}\times {\hat{u}}_{r}}{{r}^{2} }$

Como ves el campo magnético $\vec{B}$, no solo depende de la carga $q$ sino que tambíen de la velocidad $\vec{v}$ e inversamente proporcional a la distancia de la carga ${r}^{2}$

Lo que tú llamas "campo magnético" es la inducción magnética, el campo magnético es

$$\vec H = \frac{\vec B}{\mu_{0}}-\vec M$$

siendo $\vec M$ la magnetización. En materiales magnéticos isotrópicos y lineales, la magnetización es directamente proporcional al campo magnético y puede escribirse una relación lineal entre campo magnético e inducción magnética. En otros materiales, como los ferromagnéticos, no ocurre lo mismo (véase curvas de imantación e histéresis magnética).

Ya puestos, poner la relación existente entre el campo magnético $\vec E$ y la inducción magnética $\vec B$, aunque esto se aleja mucho de las contestaciones divulgativas. Sin embargo, como se ha incluido la expresión de la inducción magnética, no veo por qué no la del campo electromagnético.
Como ya he dicho innumerables veces antes, la inducción magnética $\vec B$ y el campo eléctrico $\vec E$ son dos caras de la misma moneda: el (tensor de) campo electromagnético, cuya expresión es

$$f_{\mu\nu}=\partial_{\mu} A_{\nu}-\partial_{\nu} A_{\mu}$$

donde $A_{\mu}$ son las componentes del cuadrivector llamado cuadripotencial, dado por

$$(A_1,A_2,A_3,A_4)=(A_x,A_y,A_z,\frac{i\Phi}{c})$$

Se ve que el cuadripotencial, por estar formado por las componentes del potencial vectorial magnético $\vec A$ y el potencial escalar eléctrico $\Phi$, posee toda la información del campo eléctrico y la inducción magnética, como era de esperar del (tensor de) campo electromagnético. Como último, dejar constancia de la forma que toma el (tensor de) campo electromagnético:

$$f_{\mu\nu}=\begin{pmatrix}0 & B_z & -B_y & -i\frac{E_x}{c} \\ -B_z & 0 & B_x & -i\frac{E_y}{c} \\ B_y & -B_x & 0 & -i\frac{E_z}{c} \\ i\frac{E_x}{c} & i\frac{E_y}{c} & i\frac{E_z}{c} & 0 \end{pmatrix}$$

Como puede comprobarse fácilmente si tenemos en cuenta que

$$\vec E = -\nabla \Phi - \frac{\partial \vec A}{\partial t}$$

$$\vec B = \nabla \times \vec A$$

Y bueno, mejor dejo de dar la vara con tantas matemáticas. Espero que sirva de ayuda, al menos para quien tenga ganas de leerlo.
Saludos