Explique o que é a Magnetostática. Quais seriam as equações de Maxwell que a descrevem?
Passo 1
O enunciado pede para explicarmos o que é a magnetostática e listar as equações de Maxwell que a descrevem. O conteúdo envolve o estudo de campos magnéticos gerados por correntes elétricas estacionárias, sem variação temporal, e requer que apresentemos as leis de Maxwell relevantes tanto em forma diferencial quanto integral.
Passo 2
Magnetostática é a parte do eletromagnetismo que trata de campos magnéticos
produzidos por correntes elétricas constantes no tempo. Assumimos que a densidade de corrente
é estacionária, ou seja,
e que não há campo elétrico variável que gere fluxo magnético variável.
Passo 3
A primeira equação de Maxwell relevante é a Lei de Gauss para o campo magnético, que afirma a inexistência de “cargas magnéticas” (monopolos). Em forma diferencial temos
e em forma integral
Passo 4
A segunda é a Lei de Ampère (sem termo de deslocamento, pois
em regime estático). Em forma diferencial em vácuo ela fica
e em forma integral
onde
é a corrente total que atravessa a superfície limitada por
.
Passo 5
Em magnetostática também decorre que a Lei de Faraday reduz-se a
ou seja, o campo elétrico é conservativo, mas essa equação não afeta diretamente o cálculo de
em regime estático.
Resposta
As duas equações de Maxwell que descrevem a magnetostática são: