Fuerza del campo electromagnético
Cuando se habla del campo electromagnético, generalmente se refieren al campo magnético de las corrientes eléctricas, en realidad, al campo magnético de las cargas en movimiento o de las ondas de radio. En la práctica, el campo electromagnético es el campo de fuerza resultante que debe existir en la región del espacio bajo consideración. campos electricos y magneticos.
Cada uno de los componentes del campo electromagnético (eléctrico y magnético) afecta a las cargas de forma diferente. Un campo eléctrico actúa sobre cargas estacionarias y en movimiento, mientras que un campo magnético actúa solo sobre cargas en movimiento (corrientes eléctricas).
De hecho, es fácil comprender que durante una interacción magnética interactúan los campos magnéticos (por ejemplo, un campo magnético externo cuya fuente no se especifica pero cuya inducción se conoce y el campo magnético generado por una carga en movimiento), y durante la interacción eléctrica los campos eléctricos interactúan: un campo eléctrico externo, cuya fuente no se especifica, y el campo eléctrico de la carga en cuestión.
Por conveniencia en la búsqueda de fuerzas utilizando el aparato matemático, en la física clásica, conceptos de intensidad de campo eléctrico E e inducción de campo magnético B, así como relacionado con la inducción del campo magnético y con las propiedades del medio magnético, una cantidad auxiliar, la fuerza del campo magnético H… Considere estas cantidades físicas vectoriales por separado y al mismo tiempo comprenda su significado físico.
La intensidad del campo eléctrico E
Si existe un campo eléctrico en un cierto punto en el espacio, entonces una fuerza F proporcional a la fuerza del campo eléctrico E y la magnitud de la carga q actuará sobre la carga eléctrica colocada en ese punto del lado de este campo. Si no se conocen los parámetros de la fuente del campo eléctrico externo, entonces, conociendo q y F, se puede encontrar la magnitud y la dirección del vector de intensidad del campo eléctrico E en un punto dado del espacio, sin pensar en quién es la fuente de este campo eléctrico.
Si el campo eléctrico es constante y uniforme, entonces la dirección de acción de la fuerza de su lado sobre la carga no depende de la velocidad y la dirección del movimiento de la carga en relación con el campo eléctrico y, por lo tanto, no cambia, independientemente de si la carga está estacionaria o en movimiento. Fuerza de campo eléctrico en NE medido en V/m (voltios por metro).
Inducción de campo magnético B
Si existe un campo magnético en un punto dado del espacio, entonces no se ejercerá ninguna acción sobre una carga eléctrica estacionaria colocada en ese punto del lado de ese campo.
Si la carga q se pone en movimiento, entonces la fuerza F surgirá del lado del campo magnético y dependerá tanto de la magnitud de la carga q como de la dirección y velocidad v de su movimiento en relación con este campo y de la magnitud y dirección de la inducción del vector de campo magnético B de campos magnéticos dados.
Por lo tanto, si no se conocen los parámetros de la fuente del campo magnético, entonces, conociendo la fuerza F, la magnitud de la carga q y su velocidad v, la magnitud y la dirección del vector de inducción magnética B en un punto de campo dado pueden ser encontró.
Entonces, incluso si el campo magnético es constante y uniforme, la dirección de acción de la fuerza en su lado dependerá de la velocidad y la dirección del movimiento de la carga en relación con el campo magnético. La inducción de campo magnético en el sistema SI se mide en T (Tesla).
La fuerza del campo magnético H
Se sabe que un campo magnético es generado por cargas eléctricas en movimiento, es decir, corrientes. La inducción del campo magnético está relacionada con las corrientes. Si el proceso tiene lugar en el vacío, entonces esta relación para un punto elegido en el espacio puede expresarse en términos de la permeabilidad magnética del vacío.
Para una mejor comprensión de la relación inducción magnética B y la fuerza del campo magnético H, considere este ejemplo: la inducción magnética en el centro de una bobina con una corriente I sin núcleo diferirá de la inducción magnética en el centro de la misma bobina con la misma corriente I, solo con un núcleo ferromagnético colocado en él.
La diferencia cuantitativa en las inducciones magnéticas con y sin núcleo (a la misma intensidad de campo magnético H) será igual a la diferencia en las permeabilidades magnéticas del material del núcleo introducido y el vacío. El campo magnético SI se mide en A/m.
La acción combinada de campos eléctricos y magnéticos (fuerza de Lorentz) y campos magnéticos. Esta fuerza total se llama fuerza de Lorentz.
