Hoje, queremos abordar um tema que hoje é de grande importância: Potencial escalar magnético. Seja pelo seu impacto na sociedade, pela sua relevância histórica ou pela sua influência em diferentes áreas, Potencial escalar magnético tem captado a atenção de milhões de pessoas em todo o mundo. Ao longo deste artigo exploraremos diferentes aspectos relacionados a Potencial escalar magnético, desde sua origem até suas implicações no mundo atual. Analisaremos a sua importância, as suas possíveis consequências e as diferentes perspectivas que existem a este respeito. Não importa se você é um especialista no assunto ou simplesmente está curioso para saber mais sobre o assunto, este artigo lhe dará uma visão detalhada e enriquecedora de Potencial escalar magnético.
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Formulação covariante [en] |
O potencial escalar magnético, ψ, é uma quantidade no eletromagnetismo clássico análoga ao potencial elétrico. É usado para especificar o campo magnético H [en] nos casos em que não há correntes livres [en], de maneira análoga ao uso do potencial elétrico para determinar o campo elétrico na eletrostática. Um uso importante de ψ é determinar o campo magnético devido a ímãs permanentes quando sua magnetização [en] é conhecida. O potencial é válido em qualquer região com densidade de corrente zero, portanto, se as correntes estiverem confinadas a fios ou superfícies, soluções fragmentadas podem ser unidas para fornecer uma descrição do campo magnético em todos os pontos do espaço.
O potencial escalar é uma quantidade útil para descrever o campo magnético, especialmente para ímãs permanentes.
Onde não há corrente livre,
então, se isso ocorrer em um domínio simplesmente conexo, podemos definir um potencial escalar magnético, ψ, como
As dimensões de ψ em unidades de base do S.I. são .
Usando a definição de H:
segue que
Aqui, ∇ ⋅ M atua como a fonte do campo magnético, assim como ∇ ⋅ P atua como a fonte do campo elétrico. Analogamente à carga elétrica ligada, a quantidade
é chamada de densidade de carga magnética ligada. Cargas magnéticas nunca ocorrem isoladas como monopolos magnéticos, mas apenas dentro de dipolos e em ímãs com uma soma total de carga magnética de zero. A energia de uma carga magnética localizada qm em um potencial escalar magnético é
e de uma distribuição de densidade de carga magnética ρm no espaço
onde µ0 é a permeabilidade do vácuo. Isso é análogo à energia de uma carga elétrica q em um potencial elétrico .
Se houver corrente livre, pode-se subtrair as contribuições de corrente livre pela lei de Biot – Savart a partir do campo magnético total e resolver o restante com o método do potencial escalar.