Analogia sistematica tra E e B

Molti concetti del campo magnetico si ottengono da quelli del campo elettrico con sostituzioni sistematiche. Tenere a mente questo confronto colonna-a-colonna è la guida concettuale più efficace per orientarsi nel magnetismo: dove nell’elettrostatica c’era $\varepsilon_0$ e la carica $q$, nel magnetismo compaiono $\mu_0$ e le cariche in moto.

	Campo elettrico $\vec{E}$	Campo magnetico $\vec{B}$
Costante	$k = 9\cdot 10^9$, $\varepsilon_0 \approx 8{,}85\cdot 10^{-12}$	$\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}$
Sorgente puntuale	carica $q$ ($\pm$)	“carica” magnetica (N/S)
Monopoli	esistono (elettroni, protoni…)	non esistono!
Linee di campo	aperte ($+\to-$)	sempre chiuse
Gauss (flusso)	$\Phi_E = Q_\text{int}/\varepsilon_0$	$\Phi_B = 0$ (sempre)
Forza su carica $q$	$\vec{F} = q\vec{E}$	$\vec{F} = q\,\vec{v}\times\vec{B}$

Le analogie sono profonde ma non complete, e proprio dove si rompono si nasconde la fisica più interessante. Due differenze spiccano su tutte. La prima: la forza elettrica agisce su qualsiasi carica, ferma o in moto, mentre quella magnetica agisce solo su cariche in moto e in direzione perpendicolare alla velocità. La seconda, ancora più radicale, è l’assenza di monopoli magnetici: non esiste una “carica magnetica” isolata paragonabile all’elettrone. Da questa mancanza discende che le linee di $\vec{B}$ sono sempre chiuse e che il flusso di $\vec{B}$ attraverso ogni superficie chiusa è nullo.

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Argomenti: Magnetismo Concetti: Campo magnetico · Campo elettrico

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