¿Cómo se induce un campo magnético a través de la electrostática? [cerrado]

como dice el título... ¿cómo se hace tal cosa? campo eléctrico oscilante induce campo magnético. campo magnético oscilante induce campo eléctrico.

toda esta experimentación que he leído es la de las corrientes eléctricas y los imanes permanentes, pero aún no he visto uno hecho con electrostática.

Respuestas (5)

No hay campo magnético alrededor de una carga puntual estacionaria. Sin embargo, si pusieras esta carga en movimiento, entonces habría un campo magnético porque un campo magnético es producido por cargas o corriente en movimiento.

Para una esfera cargada esto es correcto. Para los electrones no es correcto porque los electrones obedecen a un momento dipolar magnético permanente que no es más que un campo magnético.
@HolgerFiedler Gracias por corregirme. No consideré los electrones al formular mi respuesta.

Del artículo de Wikipedia sobre electrostática (énfasis mío),

...la electrostática no requiere la ausencia de campos magnéticos o corrientes eléctricas. Más bien, si existen campos magnéticos o corrientes eléctricas, no deben cambiar con el tiempo o, en el peor de los casos, deben cambiar con el tiempo muy lentamente. En algunos problemas, tanto la electrostática como la magnetostática pueden ser necesarias para obtener predicciones precisas, pero el acoplamiento entre los dos aún puede ignorarse . Tanto la electrostática como la magnetostática pueden verse como límites galileanos para el electromagnetismo.

El acoplamiento al que se hace referencia aquí son las ecuaciones de Maxwell: (específicamente la ley de Faraday y la ley de Ampere):

∂ mi ∂ t = C ∇ × B ∂ B ∂ t = − C ∇ × mi
(Usando unidades gaussianas aquí).

Lo que dice la cita que di al principio es que, debido a que la electrostática significa que no hay un campo que varíe con el tiempo, el campo que se induce del otro no puede suceder como lo solicitó, simplemente debido a la definición de electrostática.

¿Qué te hace pensar que es posible? Es como pedir corriente pero con cargas estacionarias y cuando digo cargas estacionarias no me refiero a corriente estacionaria. Literalmente nada se mueve y quieres corriente. Es como una idea rota de perpetum mobile tbh. No lo tome demasiado personal, pero no puede haber un imán que se levante de la electrostática. De hecho, si tratas de imaginar un experimento gedanken, si te sientas sobre una carga en movimiento, nunca podrás medir un campo magnético. Así que nop, si estás estacionario en la carga, no hay campo magnético para ti.

Los campos magnéticos son inducidos por las corrientes y por la variación temporal de los campos eléctricos. Los campos electrostáticos no son corrientes ni campos eléctricos (tampoco los hipotéticos monopolos magnéticos)... por lo que no producen campo magnético. La respuesta está en la ecuación de Maxwell.

(Para HolgerFiedler: los electrones en sus órbitas estáticas tienen momento angular, por lo que producen corrientes. En QM, las corrientes no necesitan "velocidad")

Iliado, perdón por ser persistente: Un electrón aislado y en reposo tiene la propiedad intrínseca de un momento dipolar magnético. Y este es el ejemplo mismo de una situación electrostática. Por lo tanto, no se necesita ningún movimiento, ya sea en relación con otra partícula o "producir corrientes en una órbita estática" para la existencia del campo magnético del electrón. Discutamos por qué el momento dipolar magnético del electrón puntual tiene que ocurrir en movimiento en lugar de existir bajo cualquier circunstancia (siendo intrínseco).
⟨ j m ⟩ = mi ⟨ ψ ¯ γ m ψ ⟩ ... si no es nulo, habrá corriente. Si hay corriente, espere un campo magnético.
¿Por qué necesitas un momento angular? ¿Qué tiene que ver este momento con un electrón libre y en reposo? ¿En qué configuraciones reales puedes medir su impulso? ¿Está diciendo que el momento dipolar magnético no es intrínseco bajo ninguna circunstancia? Estoy realmente muy interesado en entender su punto de vista y ser refutado.
Estoy considerando el espín como parte del momento angular, los valores propios de ( L + S ) 2 son j ( j + 1 ) ℏ , j ∈ Z + 1 2 , no tiene una situación de momento angular nulo, por lo que si tiene una excitación de campo de electrones, tiene una corriente. El momento dipolar magnético es intrínseco, pero es generado por el momento angular intrínseco.
¿Quizás una pregunta sobre el huevo o la gallina (qué fue primero)? Creo que no. El momento dipolar magnético es intrínseco, el momento angular es el fenómeno de este momento en corrientes y en electrones acotados a un núcleo. En esta respuesta está la explicación de lo que quiero decir.
Quizás mi perspectiva es más teórica y tu perspectiva es más experimental. En mi perspectiva, debido a que el campo de electrones es un campo de fermiones, y los campos de fermiones en las teorías relativistas (incluso sin interacciones ni cargas) tienen un espín fraccional, eso hace que la presencia del momento angular intrínseco sea inevitable. Cuando también tiene una carga eléctrica no nula y la existencia de un campo electromagnético, tiene un momento dipolar magnético intrínseco ... pero es una consecuencia del espín, no es una consecuencia del momento dipolar magnético intrínseco.
Ok, entiendo tu punto de vista. Nos vemos.

Cita de la respuesta del entusiasta de la programación:

No hay campo magnético alrededor de un punto estacionario cargado.

Esto es correcto para una esfera cargada pero no para electrones individuales. Obedecen a la propiedad intrínseca de un momento dipolar magnético y este no es otra cosa que un campo magnético. En los imanes permanentes, algunos electrones se alinearon todos en la misma dirección, creando un campo magnético macroscópico.

¿Cómo se induce un campo magnético a través de la electrostática?

Algunos materiales son electroimanes naturales. Para hacer un imán permanente fuerte, uno tiene que usar compuestos como elementos de tierras raras :

Los elementos de tierras raras (lantanoides) tienen una capa de electrones f parcialmente ocupada (que puede acomodar hasta 14 electrones). El espín de estos electrones se puede alinear, dando como resultado campos magnéticos muy fuertes,...

Debe moler dichos materiales en polvo y presionarlos juntos bajo temperatura (sinterización) [ https://en.wikipedia.org/wiki/Sintering] y en un fuerte campo magnético externo. Después de enfriarse, se "congelan" los electrones, todos sus momentos dipolares magnéticos alineados. Al menos, tenga cuidado de no dejar caer dicho imán, se romperá en pedazos.

Creo que tu respuesta no da en el blanco. OP pregunta si un campo electrostático puede inducir un campo magnético (a lo que la respuesta es un no obvio), pero parece que está respondiendo la pregunta: "¿Cómo funcionan los imanes estacionarios/permanentes?"
¿Cómo se induce un campo magnético a través de la electrostática? [cerrado]
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