Diferencias Entre Campo Electrico y Campo Magnetico

DIFERENCIAS ENTRE CAMPO ELECTRICO Y CAMPO MAGNETICO •

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La fuerza eléctrica siempre está en la dirección del campo eléctrico, mien mientr tras as que que la fuer fuerza za ma magn gnét étic ica a es perp perpen endi dicu cula larr al ca camp mpo o magnético. La fuerza eléctrica actúa sobre una partícula cargada independientemente de la velocidad de la partícula, mientras que la fuer fuerza za ma magn gnét étic ica a ac actú túa a so solo lo cuan cuando do la part partíc ícul ula a ca carrgada gada se encuentra en movimiento. La fuerza eléctrica realiza trabajo al desplazar una partícula cargada, mientras que la fuerza magnética asociada a un campo magnético estacionario no realiza trabajo cuando una partícula se desplaza. Cuan Cuando do una ca carrga se muev mueve e co con n una una velo veloccidad idad v, el ca camp mpo o magn ma gnét étic ico o apli aplica cado do so solo lo pued puede e alte altera rarr la dir direc ecci ción ón del del vect vector or velocidad, pero no puede cambiar la rapidez de la partícula.

C!"# $L%C&'(C# $l campo eléctrico es un campo describe la interacción entre cuerpos ) sistemas con propiedades eléctricas. *e describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación+

C!"# !-%&(C# n campo magnético describe la in/uencia magnética de las corrientes eléctricas ) de los materiales magnéticos , es un campo vectorial que se mide en tesla. Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento. $l campo magnético es tambien de0nido como la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas. $l campo magnético se representa con la letra 1. Con los ca Con camp mpos os ma magn gnet etic icos os es estu tudi diam amos os la in inte terac racci ción ón de lo loss ca campo mposs magnéticos en dispositivos eléctricos como transformadores, se calcula +

2(3$'$-C(* •

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$l campo magnético se debe a cargas en movimiento, mientras que el campo eléctrico es creado por cargas en reposo. $l campo eléctrico es conservativo, el magnético no. Las líneas de campo comienzan en las cargas positivas ) terminan en las cargas negativas, las líneas de campo magnético forman circuitos cerrados Las líneas de campo electruico son abiertas pero las de campo magnético son cerradas.

*$!$4-5* •

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mbos campos son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia Los dos son campos vectoriales *on fuerzas a distancia.

Campo eléctrico Se ha sugerido que este artículo o sección sea fusionado con Campo electrostático (discusión). Una vez que hayas realizado la fusión de contenidos, pide la fusión de historiales aquí.

Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales; .

El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación! "# En los modelos relativistas actuales$ el campo eléctrico se incorpora$ junto con el campo magnético$ en campo tensorial cuadridimensional$ denominado campo electromagnético F %&.' (os campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. (as primeras descripciones de los fenómenos eléctricos$ como la ley de Coulomb$ solo tenían en cuenta las cargas eléctricas$ pero las investigaciones de )ic*ael +araday y los estudios posteriores de ,ames Cler- )a/ell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético. Esta definición general indica que el campo no es directamente medible$ sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. (a idea de campo eléctrico fue propuesta por +araday al demostrar el principio de inducción electromagnética  en el a0o 12'. (a unidad del campo eléctrico en el S3 es 4e/ton por Culombio "45C#$ 6oltio por metro "65m# o$ en unidades b7sicas$ -g8m8s928 :9 y la ecuación dimensional es )( <23<. Índice =ocultar > •

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?efinición o

.?efinición mediante la ley de Coulomb

o

.'?efinición formal

'?escripción del campo eléctrico o

'.(ey de @auss

o

'.'(ey de +araday

2Epresiones del campo eléctrico

o

2.Campo electrost7tico "cargas en reposo#

o

2.'(íneas de campo

o

2.2Campo electrodin7mico "movimiento uniforme#

o

2.ACampo electrodin7mico "movimiento acelerado#

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AEnergía del campo eléctrico

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B6éase también

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Deferencias o

.ibliografía

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.'Enlaces eternos

Definición =editar > (a presencia de carga eléctrica en una región del espacio modifica las características de dic*o espacio dando lugar a un campo eléctrico. :sí pues$ podemos considerar un campo eléctrico como una región del espacio cuyas propiedades *an sido modificadas por la presencia de una carga eléctrica$ de tal modo que al introducir en dic*o campo eléctrico una nueva carga eléctrica$ ésta eperimentar7 una fuerza. El campo eléctrico se representa matem7ticamente mediante el vector campo eléctrico$ definido como el cociente entre la fuerza eléctrica que eperimenta una carga testigo y el valor de esa carga testigo "una carga testigo positiva#. (a definición m7s intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley$ una vez generalizada$ permite epresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo$ para cargas en movimiento se requiere una definición m7s formal y completa$ se requiere el uso de cuadrivectores  y el principio de mínima acción. : continuación se describen ambas. ?ebe tenerse presente de todas maneras que desde el punto de vista relativista$ la definición de campo eléctrico es relativa y no absoluta$ ya que observadores en movimiento relativo entre sí medir7n campos eléctricos o Fpartes eléctricasF del campo electromagnético  diferentes$ por lo que el campo eléctrico medido depender7 del sistema de referencia escogido.

Definición mediante la ley de Coulomb=editar >

Campo eléctrico de una distribución lineal de carga. Gna carga puntual H es sometida a una fuerza en dirección radial por una distribución de carga en forma de diferencial de línea "#$ lo que produce un campo eléctrico .

Hartiendo de la ley de Coulomb que epresa que la fuerza entre dos cargas en reposo relativo depende del cuadrado de la distancia$ matem7ticamente es igual a!  ?onde!

es la permitividad eléctrica del vacío$ constante definida en el sistema internacional$  son las cargas que interactIan$  es la distancia entre ambas cargas$ $ es el vector de posición relativa de la carga ' respecto a la carga . y es el unitario en la dirección . 4ótese que en la fórmula se est7 usando $ esta es la permitividad en el vacío. Hara calcular la interacción en otro medio es necesario cambiar la permitividad de dic*o medio. "# (a ley anterior presuponía que la posición de una partícula en un instante dado$ *ace que su campo eléctrico afecte en el mismo instante a cualquier otra carga. Ese tipo de interacciones en las que el efecto sobre el resto de partículas parece depender solo de la posición de la partícula causante sin importar la distancia entre las partículas se denomina en física acción a distancia. Si bien la noción de acción a distancia fue aceptada inicialmente por el propio 4e/ton$ eperimentos m7s cuidados a lo largo del siglo J3J llevaron a desec*ar dic*a noción como no
Definición formal=editar > (a definición m7s formal de campo eléctrico$ v7lida también para cargas moviéndose a velocidades cercanas a la de la luz$ surge a partir de calcular la acción de una partícula cargada en movimiento a través de un campo electromagnético.' Este campo forma parte

de un Inico campo electromagnético tensorial definido por un potencial cuadrivectorial de la forma! "# donde es el potencial escalar y es el potencial vectorial tridimensional. :sí$ de acuerdo al principio de mínima acción$ se plantea para una partícula en movimiento en un espacio cuadridimensional! "'# donde es la carga de la partícula$ es su masa  y la velocidad de la luz. Deemplazando "# en "'# y conociendo que $ donde es el diferencial de la posición definida y es la velocidad de la partícula$ se obtiene! "2# El término dentro de la integral se conoce como el lagrangiano del sistema; derivando esta epresión con respecto a la velocidad se obtiene el momento de la partícula$ y aplicando las ecuaciones de Euler<(agrange  se encuentra que la variación temporal de la cantidad de movimiento de la partícula es! "A# ?e donde se obtiene la fuerza total de la partícula. (os dos primeros términos son independientes de la velocidad de la partícula$ mientras que el Iltimo depende de ella. Entonces a los dos primeros se les asocia el campo eléctrico y al tercero el campo magnético. :sí se encuentra la definición m7s general para el campo eléctrico! ' "B# (a ecuación "B# brinda muc*a información acerca del campo eléctrico. Hor un lado$ el primer término indica que un campo eléctrico es producido por la variación temporal de un potencial vectorial descrito como donde es el campo magnético; y por otro$ el segundo representa la muy conocida descripción del campo como el gradiente de un potencial. '

Descripción del campo eléctrico=editar > )atem7ticamente un campo se describe mediante dos de sus propiedades$ su divergencia y su rotacional. (a ecuación que describe la divergencia del campo eléctrico se la conoce como ley de @auss y la de su rotacional es la ley de +araday.

Ley de Gauss=editar >  Artículo principal: (ey

de @auss

Hara conocer una de las propiedades del campo eléctrico se estudia qué ocurre con el flujo de este al atravesar una superficie. El flujo de un campo se obtiene de la siguiente manera! "1# donde es el diferencial de 7rea en dirección normal a la superficie. :plicando la ecuación "K# en "1# y analizando el flujo a través de una superficie cerrada se encuentra que! "L# donde es la carga encerrada en esa superficie. (a ecuación "L# es conocida como la ley integral de @auss y su forma derivada es! "M# donde es la densidad volumétrica de carga. Esto indica que el campo eléctrico diverge *acia una distribución de carga; en otras palabras$ que el campo eléctrico comienza en una carga y termina en otra. 

Esta idea puede ser visualizada mediante el concepto de líneas de campo. Si se tiene una carga en un punto$ el campo eléctrico estaría dirigido *acia la otra carga.

Ley de Faraday=editar >  Artículo principal: (ey

de +araday

En 1'$ )ic*ael +araday realizó una serie de eperimentos que lo llevaron a determinar que los cambios temporales en el campo magnético inducen un campo eléctrico. Esto se conoce como la ley de +araday. (a fuerza electromotriz$ definida como el rotacional a través de un diferencial de línea est7 determinado por! "# donde el signo menos indica la (ey de (enz y es el flujo magnético en una superficie$ determinada por! "'# reemplazando "'# en "# se obtiene la ecuación integral de la ley de +araday! "2#  :plicando el teorema de Sto-es se encuentra la forma diferencial! "A# (a ecuación "A# completa la descripción del campo eléctrico$ indicando que la variación temporal del campo magnético induce un campo eléctrico. 

Expresiones del campo eléctrico =editar > Campo electrostático (cargas en reposo) =editar >  Artículo principal: Campo electrost7tico

Gn caso especial del campo eléctrico es el denominado electrost7tico. Gn campo electrost7tico no depende del tiempo$ es decir es estacionario. Hara este tipo de campos la (ey de @auss todavía tiene validez debido a que esta no tiene ninguna consideración temporal$ sin embargo$ la (ey de +araday debe ser modificada. Si el campo es estacionario$ la parte derec*a de la ecuación " 2# y "A# no tiene sentido$ por lo que se anula! "B# Esta ecuación junto con "M# definen un campo electrost7tico. :dem7s$ por el c7lculo diferencial$ se sabe que un campo cuyo rotacional es cero puede ser descrito mediante el gradiente de una función escalar $ conocida como potencial eléctrico! "# (a importancia de "B# radica en que debido a que el rotacional del campo eléctrico es cero$ se puede aplicar el principio de superposición a este tipo de campos. Hara varias cargas$ se define el campo eléctrico como la suma vectorial de sus campos individuales! "K# entonces "1#

Lneas de campo=editar >

(íneas de campo eléctrico correspondientes a cargas iguales y opuestas$ respectivamente.

Gn campo eléctrico est7tico puede ser representado geométricamente con líneas tales que en cada punto el campo vectorial sea tangente a dic*as líneas$ a estas líneas se las conoce como Flíneas de campoF. )atem7ticamente las líneas de campo son las curvas integrales del campo vectorial. (as líneas de campo se utilizan para crear una representación gr7fica del campo$ y pueden ser tantas como sea necesario visualizar. (as líneas de campo son líneas perpendiculares a la superficie del cuerpo$ de manera que su tangente geométrica en un punto coincide con la dirección del campo en ese punto. Esto es una consecuencia directa de la ley de @auss$ es decir encontramos que la mayor variación direccional en el campo se dirige perpendicularmente a la carga. :l unir los puntos en los que el campo eléctrico es de igual magnitud$ se obtiene lo que se conoce como superficies equipotenciales$ son aquellas donde el potencial tiene el mismo valor numérico. En el caso est7tico al ser el campo eléctrico un campo irrotacional las líneas de campo nunca ser7n cerradas "cosa que sí puede suceder en el caso din7mico$ donde el rotacional del campo eléctrico es igual a la variación temporal del campo magnético cambiada de signo$ por tanto una línea de campo eléctrico cerrado requiere un campo magnético variable$ cosa imposible en el caso est7tico#. En el caso din7mico pueden definirse igualmente las líneas solo que el patrón de líneas variar7 de un instante a otro del tiempo$ es decir$ las líneas de campo al igual que las cargas ser7n móviles.

Campo electrodinámico (mo!imiento uniforme) =editar > El campo eléctrico creado por una carga puntual presenta isotropía espacial$ en cambio$ el campo creado por una carga en movimiento tiene un campo m7s intenso en el plano perpendicular a la velocidad de acuerdo a las predicciones de la teoría de la relatividad. Esto sucede porque para un observador en reposo respecto a una carga que se mueve con velocidad uniforme la distancia en la dirección del movimiento de la carga ser7n menores que las medidas por un observador en reposo respecto a la carga$ por efecto de la contracción de (orentz$ suponiendo que la carga se mueve a lo largo del eje J de observador tendríamos la siguiente relación de coordenadas entre lo medido por el observador en movimiento respecto a la carga y el observador en reposo respecto a la carga ! Siendo V  la velocidad de la carga respecto al observador$ así la distancia efectiva a la carga medida por el observador en movimiento respecto a la carga cumplir7 que! N por tanto el campo eléctrico medido por un observador en movimiento respecto a la carga ser7! "L# ?onde es el 7ngulo formado por el vector de posición del punto donde se mide el campo "respecto a la carga# y la velocidad del movimiento. ?e esta Iltima epresión se observa que si se considera una esfera de radio r  alrededor de la carga el campo es m7s intenso en el FecuadorF$ tomando como polos norte y sur la intersección de la esfera con la trayectoria de la partícula$ puede verse que el campo sobre la esfera varía entre un m7imo y un mínimo dados por! "'M#

Esta pérdida de simetría esférica es poco notoria para velocidades peque0as comparadas con la velocidad de la luz y se *ace muy marcada a velocidades cercanas a la luz.

Campo electrodinámico (mo!imiento acelerado)=editar > El campo de una carga en movimiento respecto a un observador se complica notablemente respecto al caso de movimiento uniforme si adem7s de un movimiento relativo la carga presenta un movimiento acelerado respecto a un observador inercial. : partir de lospotenciales de (ienard
Energía del campo eléctrico=editar >  Artículo principal: Energía electromagnética

Gn campo en general almacena energía y en el caso de cargas aceleradas puede transmitir también energía "principio aprovec*ado en antenas de telecomunicaciones#. (a densidad volumétrica de energía de un campo eléctrico est7 dada por la epresión siguiente!  "''# Hor lo que la energía total en un volumen V  est7 dada por! "'2# donde es el diferencial de volumen.

Campo magnético

(íneas mostrando el campo magnético de u n im7n de barra$ producidas por limaduras de *ierro sobre papel.

Gn campo magnético es una descripción matem7tica de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto est7 especificado por dos valores$ la dirección y la magnitud ; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente$ el campo magnético es un vector aial$ como lo son los momentos mec7nicos y los campos rotacionales. El campo magnético es m7s comInmente definido en términos de la fuerza de (orentz ejercida en cargas eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados símbolos " y #. (os campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cu7ntica fundamental$ su espín. En larelatividad especial$ campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto$ llamado el tensor electromagnético. (as fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Pall. (a interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos. Qndice =ocultar > •

+uerza de (orentz

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'Pistoria

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24ombre o

2.Gso A+uentes del campo magnético

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o

A.Campo magnético producido por una carga puntual

o

A.'Campo magnético producido por una distribución de cargas

o

A.23neistencia de cargas magnéticas aisladas

o

A.AEnergía almacenada en campos magnéticos

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B?eterminación del campo de inducción magnética 

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Campo magnético en relatividad o

.Campo medido por dos observadores

o

.'Campo creado por una carga en movimiento

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KGnidades y magnitudes típicas

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16éase también

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LDeferencias

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MEnlaces eternos

Fuerza de Lorentz=editar >  Artículo principal: +uerza de (orentz

Entre las definiciones de campo magnético se encuentra la dada por la fuerza de (orentz. Esto sería el efecto generado por una corriente eléctrica o un im7n$ sobre una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor ($)$ que se desplaza a unavelocidad $ eperimenta los efectos de una fuerza que es secante y proporcional tanto a la velocidad (!) como al campo ("). :sí$ dic*a carga percibir7 una fuerza descrita con la siguiente ecuación. donde F es la fuerza magnética$ ! es la velocidad y " el campo magnético$ también llamado inducción magnética y densidad de flu%o magnético. "4ótese que tanto F como ! y " son magnitudes vectoriales y el  producto vectorial  tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v  como a B#. El módulo de la fuerza resultante ser7! (a eistencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad "la cual la podemos localizar en el espacio# de orientar un magnetómetro "laminilla de acero imantado que puede girar libremente#. (a aguja de una brIjula$ que evidencia la eistencia del campo magnético terrestre$ puede ser considerada un magnetómetro.

Historia =editar > Si bien algunos materiales magnéticos *an sido conocidos desde la antigRedad$ como por ejemplo el poder de atracción que la magnetita ejerce sobre el *ierro$ no fue sino *asta el siglo J3J cuando la relación entre la electricidad y el magnetismo quedó plasmada$ pasando ambos campos de ser diferenciados a formar el cuerpo de lo que se conoce como electromagnetismo.

Pans C*ristian rsted$ Der Geist in der Natur $ 1BA

 :ntes de 1'M$ el Inico magnetismo conocido era el del *ierro. Esto cambió con un profesor de ciencias poco conocido de la Gniversidad de Copen*ague$ ?inamarca$ Pans C*ristian Tersted. En 1'M Tersted preparó en su casa una demostración científica a sus amigos y estudiantes. Hlaneó demostrar el calentamiento de un *ilo por una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo$ para lo cual dispuso de una aguja de brIjula montada sobre una peana de madera. )ientras llevaba a cabo su demostración eléctrica$ Tersted notó para su sorpresa que cada vez que se conectaba la corriente eléctrica$ se movía la aguja de la brIjula. Se calló y finalizó las demostraciones$ pero en los meses sucesivos trabajó duro intentando eplicarse el nuevo fenómeno.UHero no pudoV (a aguja no era ni atraída ni repelida por la corriente. En vez de eso tendía a quedarse en 7ngulo recto. Poy sabemos que esto es una prueba fe*aciente de la relación intrínseca entre el campo magnético y el campo eléctrico plasmada en las ecuaciones de )a/ell. Como ejemplo para ver la naturaleza un poco distinta del campo magnético basta considerar el intento de separar el polo de un im7n. :unque rompamos un im7n por la mitad éste FreproduceF sus dos polos. Si a*ora volvemos a partir otra vez en dos$ nuevamente tendremos cada trozo con dos polos norte y sur diferenciados. En magnetismo no eisten los monopolos magnéticos.

Nombre=editar > El nombre de campo magnético o intensidad del campo magnético se aplica a dos magnitudes! •

(a e&citación magnética o campo # es la primera de ellas$ desde el punto de vista *istórico$ y se representa con #.

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(a inducción magnética o campo "$ que en la actualidad se considera el auténtico campo magnético$ y se representa con ".

?esde un punto de vista físico$ ambos son equivalentes en el vacío$ salvo en una constante de proporcionalidad "permeabilidad # que depende del sistema de unidades!  en el sistema de @auss$ en el S3. Solo se diferencian en medios materiales con el fenómeno de la magnetización.

Gso=editar > El campo # se *a considerado tradicionalmente el campo principal o intensidad de campo magnético$ ya que se puede relacionar con unas cargas$ masas o polos magnéticos por medio de una ley similar a la de Coulomb para la electricidad. )a/ell$ por ejemplo$ utilizó este enfoque$ aunque aclarando que esas cargas eran ficticias. Con ello$ no solo se parte de leyes similares en los campos eléctricos y magnéticos "incluyendo la posibilidad de definir un potencial escalar magnético#$ sino que en medios materiales$ con la equiparación matem7tica de # con '$ por un lado$ y de " con D$ por otro$ se pueden establecer paralelismos Itiles en las condiciones de contorno y las relaciones termodin7micas; las fórmulas correspondientes en el sistema electromagnético de @auss son! En electrotecnia no es raro que se conserve este punto de vista porque resulta pr7ctico. Con la llegada de las teorías del electrón de (orentz y Hoincaré$ y de la relatividad de Einstein$ quedó claro que estos paralelismos no se corresponden con la realidad física de los fenómenos$ por lo que *oy es frecuente$ sobre todo en física$ que el nombre de campo magnético se aplique a " "por ejemplo$ en los tetos de :lonso<+inn y de +eynman#.  En la formulación relativista del electromagnetismo$ ' no se agrupa con # para el tensor de intensidades$ sino con ". En LAA$ +. Dasetti preparó un eperimento para dilucidar cu7l de los dos campos era el fundamental$ es decir$ aquel que actIa sobre una carga en movimiento$ y el resultado fue que el campo magnético real era " y no #.' Hara caracterizar # y " se *a recurrido a varias distinciones. :sí$ # describe cuan intenso es el campo magnético en la región que afecta$ mientras que " es la cantidad de flujo magnético por unidad de 7rea que aparece en esa misma región. Ttra distinción que se *ace en ocasiones es que # se refiere al campo en función de sus fuentes "las corrientes eléctricas# y " al campo en función de sus efectos "fuerzas sobre las cargas#.

Fuentes del campo magnético=editar > Gn campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Gna de ellas es una corriente eléctrica de conducción$ que da lugar a un campo magnético est7tico$ si es constante. Hor otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo magnético variante en el tiempo$ incluso aunque aquella sea estacionaria. (a relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica est7 dada por la ley de  :mpWre. El caso m7s general$ que incluye a la corriente de desplazamiento$ lo da la ley de  :mpWre<)a/ell.

Campo magnético producido por una carga puntual =editar >

El campo magnético generado por una Inica carga en movimiento "no por una corriente eléctrica# se calcula a partir de la siguiente epresión! ?onde . Esta Iltima epresión define un campo vectorial solenoidal$ para distribuciones de cargas en movimiento la epresión es diferente$ pero puede probarse que el campo magnético sigue siendo un campo solenoidal.

Campo magnético producido por una distribución de cargas =editar > •

(a ineistencia de cargas magnéticas lleva a que el campo magnético es un campo solenoidal lo que lleva a que localmente puede ser derivado de un potencial vector  $ es decir!

 : su vez este potencial vector puede ser relacionado con el vector densidad de corriente mediante la relación! (a ecuación anterior planteada sobre $ con una distribución de cargas contenida en un conjunto compacto$ la solución es epresable en forma de integral. N el campo magnético de una distribución de carga viene dado por!

3neistencia de cargas magnéticas aisladas =editar > Cabe destacar que$ a diferencia del campo eléctrico$ en el campo magnético no se *a comprobado la eistencia de monopolos magnéticos$ sólo dipolos magnéticos$ lo que significa que las líneas de campo magnético son cerradas$ esto es$ el nImero neto de líneas de campo que entran en una superficie es igual al nImero de líneas de campo que salen de la misma superficie. Gn claro ejemplo de esta propiedad viene representado por las líneas de campo de un im7n$ donde se puede ver que el mismo nImero de líneas de campo que salen del polo norte vuelve a entrar por el polo sur$ desde donde vuelven por el interior del im7n *asta el norte.

3lustración de un campo magnético alrededor de un alambre a través del cual fluye corriente eléctrica.

Como se puede ver en el dibujo$ independientemente de que la carga en movimiento sea positiva o negativa$ en el punto : nunca aparece campo magnético; sin embargo$ en los puntos  y C el campo magnético invierte su dirección dependiendo de si la carga es positiva o negativa. (a dirección del campo magnético viene dado por la regla de la mano derec*a$ siendo las pautas las siguientes! •

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en primer lugar se imagina un vector qv$ en la misma dirección de la trayectoria de la carga en movimiento. (a dirección de este vector depende del signo de la carga$ esto es$ si la carga es positiva y se mueve *acia la derec*a$ el vector Xqv estar7 orientado *acia la derec*a. 4o obstante$ si la carga es negativa y se mueve *acia la derec*a$ el vector es
Energía almacenada en campos magnéticos =editar > (a energía es necesaria para generar un campo magnético$ para trabajar contra el campo eléctrico que un campo magnético crea y para cambiar la magnetización de cualquier material dentro del campo magnético. Hara los materiales no
Determinación del campo de inducción magnética B =editar >

(a figura muestra las relaciones entre los vectores. Se observa que! [ "a# la fuerza magnética se anula cuando $ [ "b# la fuerza magnética se anula si ! es paralela o antiparalela a la dirección de " "en estos casos o bien y # ["c# si ! es perpendicular a " "# la fuerza desviadora tiene su m7imo valor$ dado por!

El campo magnético para cargas que se mueven a velocidades peque0as comparadas con velocidad de la luz$ puede representarse por un campo vectorial. Sea una carga eléctrica de prueba en un punto H de una región del espacio moviéndose a una cierta velocidad arbitraria ! respecto a un cierto observador que no detecte campo eléctrico. Si el observador detecta una defleión de la trayectoria de la partícula entonces en esa región eiste un campo magnético. El valor o intensidad de dic*o campo magnético puede medirse mediante el llamado vector de inducción magnética "$ a veces llamado simplemente Fcampo magnéticoF$ que estar7 relacionado con la fuerza F y la velocidad ! medida por dic*o observador en el punto H! Si se varía la dirección de ! por H$ sin cambiar su magnitud$ se encuentra$ en general$ que la magnitud de F varía$ si bien se conserva perpendicular a ! . : partir de la observación de una peque0a carga eléctrica de prueba puede determinarse la dirección y módulo de dic*o vector del siguiente modo! •

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(a dirección del Fcampo magnéticoF se define operacionalmente del siguiente modo. Hara una cierta dirección de !$ la fuerza F se anula. Se define esta dirección como la de ". Gna vez encontrada esta dirección el módulo del Fcampo magnéticoF puede encontrarse f7cilmente ya que es posible orientar a ! de tal manera que la carga de prueba se desplace perpendicularmente a ". Se encuentra$ entonces$ que la F es m7ima y se define la magnitud de " determinando el valor de esa fuerza m7ima!

En consecuencia! i una carga de prue!a positiva se dispara con una velocidad v  por un  punto " # si o!ra una $uer%a lateral F  so!re la carga &ue se mueve' ha# una inducción magnética B en el punto " siendo B el vector &ue satis$ace la relación:

(a magnitud de F$ de acuerdo a las reglas del producto vectorial$ est7 dada por la epresión! Epresión en la que es el 7ngulo entre ! y ".

El *ec*o de que la fuerza magnética sea siempre perpendicular a la dirección del movimiento implica que el trabajo realizado por la misma sobre la carga$ es cero. En efecto$ para un elemento de longitud de la trayectoria de la partícula$ el trabajo es que vale cero por ser y perpendiculares. :sí pues$ un campo magnético est7tico no puede cambiar la energía cinética de una carga en movimiento. Si una partícula cargada se mueve a través de una región en la que coeisten un campo eléctrico y uno magnético la fuerza resultante est7 dada por! Esta fórmula es conocida como Delación de (orentz

Campo magnético en relatiidad =editar > Campo medido por dos observadores =editar > (a teoría de la relatividad especial probó que de la misma manera que espacio y tiempo no son conceptos absolutos$ la parte eléctrica y magnética de un campo electromagnético  dependen del observador . Eso significa que dados dos observadores y en movimiento relativo un respecto a otro el campo magnético y eléctrico medido por cada uno de ellos no ser7 el mismo. En el conteto de la relatividad especial si los dos observadores se mueven uno respecto a otro con velocidad uniforme v  dirigida segIn el eje J$ las componentes de los campos eléctricos medidas por uno y otro observador vendr7n relacionadas por! N para los campos magnéticos se tendr7! 4ótese que en particular un observador en reposo respecto a una carga eléctrica detectar7 sólo campo eléctrico$ mientras que los observadores que se mueven respecto a las cargas detectar7n una parte eléctrica y magnética.

Campo creado por una carga en movimiento =editar > El campo magnético creado por una carga en movimiento puede probarse por la relación general! que es v7lida tanto en mec7nica ne/toniana como en mec7nica relativista. Esto lleva a que una carga puntual moviéndose a una velocidad ! proporciona un campo magnético dado por! donde el 7ngulo es el 7ngulo formado por los vecotres y . Si el campo magnético es creado por una partícula cargada que tiene aceleración la epresión anterior contiene términos adicionales "ver potenciales de (iénard
!nidades " magnitudes típicas=editar >  Artículos principales: esla "unidad# '

@auss "unidad electromagnética# # Tersted "unidad# (

(a unidad de " en el S3 es el tesla$ que equivale a /éber por metro cuadrado "Ob5m\# o a voltio segundo por metro cuadrado "6 s5m\#; en unidades b7sicas es -g s 9' :9. Su unidad en sistema de @auss es el gauss "@#; en unidades b7sicas es cm 95' g5' s9.

(a unidad de # en el S3 es el amperio por metro ":5m# "a veces llamado amperivuelta por metro$ ":v5m##. Su unidad en el sistema de @auss es el oérsted "Te#$ que es dimensionalmente igual al @auss. (a magnitud del campo magnético terrestre en la superficie de la ierra es de alrededor de M.B@. (os imanes permanentes comunes$ de *ierro$ generan campos de unos pocos cientos de @auss$ esto es a corto alcance la influencia sobre una brIjula es alrededor de mil veces m7s intensa que la del campo magnético terrestre; como la intensidad se reduce con el cubo de la distancia$ a distancias relativamente cortas el campo terrestre vuelve a dominar. (os imanes comerciales m7s potentes$ basados en combinaciones de metales de transición y tierras raras generan campos *asta diez veces m7s intensos$ de *asta 2MMM< AMMM @$ esto es$ M.2