¿Por qué los campos magnéticos son mucho más débiles que los eléctricos?

Como ya indicó, las unidades físicas deben ser consideradas. Cuando se trabaja en unidades SI, la relación entre la intensidad del campo eléctrico y la intensidad del campo magnético en la radiación EM es igual a 299 792 458 m/s, la velocidad de la luz$c$.

Sin embargo, el valor numérico de$c$depende de las unidades utilizadas. Cuando se trabaja en unidades en las que la velocidad de la luz$c=1$, uno concluiría que ambos campos son iguales en magnitud.

Una mejor manera de ver esto es considerar la energía transportada por una onda electromagnética. Resulta que la energía asociada con el campo eléctrico es igual a la energía asociada con el campo magnético. Entonces, en términos de energía, los campos eléctrico y magnético son iguales.

Es una peculiaridad de las unidades: observe que la conversión entre ellas es dimensional y tiene el valor$3\times 10^8\,\mathrm{m/s}$, que es la velocidad de la luz. En el sistema CGS, ambos campos tienen las mismas unidades y el campo al cuadrado es una densidad de energía.

En unidades SI, la densidad de energía para una configuración de campos viene dada por

$$\begin{align} \frac{dU}{dV} &= \frac12\left( \epsilon_0 E^2 + \frac1{\mu_0} B^2 \right)\\ &= \frac{\epsilon_0}2 \left( E^2 + c^2 B^2 \right) \end{align}$$ lo que te dice que, dada la relación de intensidad de campo $c$ha calculado para las ondas electromagnéticas, la energía de una onda EM se comparte por igual entre sus componentes eléctricos y magnéticos.

Tendemos a pensar generalmente en la interacción entre las ondas EM y los materiales en términos del componente del campo eléctrico, pero eso es un sesgo porque es relativamente fácil liberar cargas eléctricas libres y las interacciones magnéticas solo ocurren en segundo orden. Pase un tiempo con la gente pensando en la física del plasma, o envuelva su cabeza en el comportamiento del ciclo de inversión del campo magnético del sol, para una perspectiva muy diferente.