Fa més de dos mil anys els grecs van identificar un tipus de material (que avui coneixem amb el nom de magnetita) els fragments del qual interaccionaven amb forces relativament notables. Si ho comparem amb les forces d'atracció de tipus electrostàtic, que els mateixos grecs podien conèixer fregant ambre, és clar que les forces relacionades amb la magnetita són molt més fortes. Avui sabem que les forces amb què interaccionen els imants (com van ser anomenats més endavant els cossos capaços d'interaccionar com la magnetita) i les forces elèctriques tenen un origen comú. Actualment agrupem i expliquem aquests fenòmens a través de la teoria electromagnètica. El camí que ha portat fins a aquesta unió no ha estat gens fàcil.

Actualment se sap que els fenòmens magnètics apareixen quan les càrregues constituents del sistema es mouen les unes respecte a les altres.

Començarem l'estudi del magnetisme considerant l'acció que fan els imants sobre una càrrega test. Haurem de precisar exactament què volem dir amb càrrega test, ja que en principi no només és rellevant el valor de la càrrega sinó també el seu estat de moviment.

 

No ens fixarem de moment en la forma com es crea el camp magnètic. Tenim una manera natural d'obtenir el camp magnètic: els imants. La qüestió important no és saber què és el camp magnètic sinó conèixer quins efectes té sobre altres cossos. Els efectes que tingui el camp magnètic sobre càrregues en moviment ens ajudaran a identificar-lo.

Quan dos imants interactuen, com es veu a la figura, es poden distingir unes zones, anomenades pols magnètics, en què la interacció és més notable. Distingirem aquestes zones amb els noms de pol nord (PN) i pol sud (PS) de l'imant. Tot imant té un PN i un PS. Encara més: si trenquem a trossos un imant, cada tros tindrà també un PN i un PS. La distinció entre el PN i el PS es fa a partir d'un imant de referència segons la fórmula següent: la interacció entre dos pols iguals és repulsiva i entre dos pols diferents és atractiva.


i que, per tant, per a corrents estacionaris tenim .

En fer el rotacional tenim, després d'un càlcul una mica feixuc (en què és important tenir en compte que el volum d'integració inclou tot l'espai on el corrent és diferent de zero i que la densitat de corrent ha de ser tangent a la superfície que envolta aquest volum excepte a l'infinit), tenim

Aquesta és l'equació anàloga a l'equació per al camp electrostàtic.

En la seva forma integral, utilitzant el teorema de Stokes, pot ésser escrita com resultat que constitueix la llei d'Ampère.

La llei d'Ampère proporciona un mètode de càlcul del camp magnetostàtic semblant al que té en electrostàtica la llei de Gauss. Compte, però, amb les condicions en què es pot emprar aquesta llei: situació estacionària i tangència dels corrents a la superfície que envolta el conductor excepte a l'infinit.

 

 

TORNAR