Cuando el trabajo lo realiza únicamente el magnetismo, ¿hay una pérdida equivalente de energía del campo magnético?

Cuando dos imanes se colocan en una proximidad adecuada y se sueltan, la fuerza de atracción realizará un trabajo y los unirá. El trabajo se realiza venciendo la fricción. ¿Podemos medir una reducción en la energía total del campo magnético?

Nota: d W = F → ⋅ d yo → y F → = q d yo → d t × B → entonces d W = ( q d yo → d t × B → ) ⋅ d yo → = q ( d yo → × d yo → d t ) ⋅ B → = 0
@kηives no para dipolos magnéticos puros. Ver physics.stackexchange.com/questions/10565/…

Respuestas (2)

Sí, si puede medir la energía almacenada en el campo magnético, debería encontrar que se reduce cuando dos dipolos magnéticos se juntan. A modo de explicación: la energía potencial de un par de dipolos magnéticos idénticos alineados de extremo a extremo se puede encontrar usando la ecuación en este artículo de Wikipedia , conectando metro → j = metro → k = metro z ^ , mi → j k = z ^ , y r → j k = r z ^ Llegar

tu = − m 0 4 π r 3 ( 3 ( metro ) ( metro ) − metro 2 ) = − m 0 metro 2 2 π r 3

Aquí r es la distancia entre los dipolos y metro es su momento dipolar. Esta energía se almacena en el campo magnético mutuo de los dipolos. A medida que se acercan, la energía cae.

Vale la pena señalar que el trabajo realizado para unir estos dipolos en realidad lo realiza la fuerza eléctrica, para dipolos magnéticos reales que consisten en bucles de corriente.

¿Esto significaría que podrías "agotar" un imán permanente si siguieras haciendo el experimento una y otra vez? ¿El imán podría perder todo el magnetismo por el trabajo realizado?
No, no para un imán ideal.
@David: el trabajo lo realiza la fuerza que mantiene las corrientes en los bucles, que pueden ser eléctricos o pueden ser exclusión de Pauli. Los dipolos principales también son electrones giratorios que no son realmente bucles de corriente y, en este caso, la mejor interpretación es que el campo magnético está haciendo el trabajo directamente. B puede trabajar sobre cargas giratorias, pero no sobre partículas puntuales en movimiento.
No, la mejor interpretación no es que el campo magnético esté haciendo el trabajo directamente, a menos que la atracción magnética entre los espines de los electrones sea el único contribuyente importante a la atracción magnética, y si ese fuera el caso, el paramagnetismo sería mucho más fuerte de lo que es. . La atracción eléctrica entre los electrones desplazados y los núcleos también es importante. Supongo que se podría decir que la fuerza magnética directa está parcialmente involucrada, pero no es el único agente.

De las declaraciones ofrecidas solo puedo suponer que en realidad no SABEMOS la respuesta. Si la fuerza del campo magnético se reduce debido al trabajo realizado, el imán se vuelve inerte o la energía se reemplaza desde otro lugar. Mi pregunta original era más una cuestión de conservación de la energía y la respuesta debe ser "debe ser mágico".

No. Su pregunta fue "¿Podemos medir una reducción en la energía total del campo magnético?" Y la respuesta es sí. Hay alguna discusión sobre el trabajo, pero esto no cambia la respuesta.
@Don, parece probable que usted sea el autor original de la pregunta, pero observo dos cuentas diferentes. Ese estado de cosas se desaconseja en gran medida en Stack Exchange. Puedo fusionar las dos cuentas si lo desea. Sólo dime cuál te gustaría que fuera el maestro.
Cuando el trabajo lo realiza únicamente el magnetismo, ¿hay una pérdida equivalente de energía del campo magnético?
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