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¿Un campo magnético realiza trabajo sobre un dipolo magnético intrínseco?

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Solución:

Sí, por supuesto que si un campo – campo magnético – es capaz de hacer girar o mover una barra magnética, está realizando un trabajo. La afirmación de que los campos magnéticos no realizan ningún trabajo solo se aplica a las cargas eléctricas puras puntuales.

Los momentos magnéticos pueden visualizarse como objetos con un movimiento forzado de cargas (los solenoides tienen el mismo campo magnético que las barras magnéticas), y si algo se mueve, la fuerza magnética se convierte en una fuerza que realiza trabajo.

En términos de fórmulas, la fuerza magnética sobre una carga es $qvec vtimes vec B$ que es idénticamente perpendicular a $vec v$ y por eso no realiza ningún trabajo. Sin embargo, las fuerzas sobre los dipolos magnéticos y los objetos más generales no tienen la forma $vec vtimes$; no son perpendiculares a $vec v$, por lo que funcionan en general.

Me voy a arriesgar y trataré de responder a esto, aunque mi respuesta es diferente a la de Lubos y él tiene una reputación que es abrumadora en comparación con la mía.

Los campos magnéticos estáticos no realizan trabajo, por lo que el trabajo proviene del propio dipolo magnético, cuya energía interna se ve afectada por la fuerza externa que lo colocó en el static campo magnético en primer lugar.

¡Es el campo eléctrico el que hace el trabajo, no el campo magnético! Cuando se tiene corriente en el lazo, esta puede sufrir una caída o subida de tensión según la inductancia de la bobina. La inductancia se relaciona con el campo eléctrico y su trabajo.

Ver: http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday%27s_law_of_induction

“La fuerza electromotriz inducida en cualquier circuito cerrado es igual al negativo de la tasa de cambio en el tiempo del flujo magnético encerrado por el circuito.[14][15]”

Si el dipolo está quieto, ¡por supuesto que no hay trabajo en él! Cuando se mueve, hay un cambio en el flujo magnético dentro del bucle durante el tiempo de su movimiento, lo que resulta en un impulso (fuerza electromagnética multiplicada por el tiempo). Esto es física clásica. El impulso eléctrico cambia el impulso de la corriente dentro del bucle, ya sea ganando o perdiendo energía según el trabajo realizado o recibido. ¡Si hay corriente cero, hay dipolo cero!

Además, incluso con un electrón hay precesión en un campo magnético, lo que da como resultado un movimiento adicional de los elementos de carga del electrón en el tiempo. A medida que el campo va de más débil a más fuerte, la precesión del electrón aumenta precisamente para adaptarse al trabajo realizado sobre él. Consulte: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/larmor.html para obtener más detalles.

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