Магнетизм и относительность

Don_Pedro · Сообщение **Don_Pedro** » 01 ноя 2011, 15:25

Вы написали формулу для силы Лоренса, действующей на заряженную частицу, двигающуюся в магнитном поле. С этого я начал эту ветку - с того, что появляется радиально направленная сила Лоренса. Это просто здорово...

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 01 ноя 2011, 15:44

Don_Pedro писал(а):Source of the post
Вы написали формулу для силы Лоренса, действующей на заряженную частицу, двигающуюся в магнитном поле. С этого я начал эту ветку - с того, что появляется радиально направленная сила Лоренса. Это просто здорово...

Нет, уважаемый, выражения для силы Лоренца я не писал, я написал какое электрическое поле возникает, когда Вы в нашем случае движетесь...
Здорово то, что появляющееся электрическое поле своим действием точно компенсирует силу Лоренца.

Don_Pedro · Сообщение **Don_Pedro** » 01 ноя 2011, 16:00

Какова природа электрического поля, возникающего при равномерном и прямолинейном движении наблюдателя в однородном магнитном поле? Из какого уравнения Максвелла это "напрямую следует"?

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 01 ноя 2011, 16:57

Don_Pedro писал(а):Source of the post
Какова природа электрического поля, возникающего при равномерном и прямолинейном движении наблюдателя в однородном магнитном поле? Из какого уравнения Максвелла это "напрямую следует"?

Природа точно такая же как и любого другого электрического поля, ничем не хуже.
А из уравнения, если так можно выразится никакого - то есть всех сразу... Это не следствие какого-либо из уравнений, а следствие структуры их всех сразу. Такое преобразование необходимо для соблюдения принципа относительности - инвариантности всех уравнений Максвелла относительно инерциальных систем. Фактически это преобразования Лоренца для электромагнитного поля.
Уравнение $E=\frac{vB}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$
аналогично $X=\frac{vt}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$
для преобразования координат и при $$v<<c$$

превращаются в преобразования Галилея.

Don_Pedro · Сообщение **Don_Pedro** » 03 ноя 2011, 09:57

Спасибо. Мне надо обдумать.

Но сразу возникают такие вопросы:

1) Электрическое поле мне известно двух типов: статическое (порождаемое зарядами) и вихревое (порождаемое переменным магнитным полем). К какому типу относится это поле?

2) если наблюдатель, перемещаясь вдоль проводника, будет регистрировать радиально направленное электрическое поле - то что будет в том же случае с движущейся (вдоль провода) заряженной частицей? На неё, помимо силы Ампера, будет действовать ещё одна сила?

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 03 ноя 2011, 10:39

Don_Pedro писал(а):Source of the post
Спасибо. Мне надо обдумать.

Лучше почитайте теорию: Ландау (Теория поля (ЛЛ, Т2)), или Фейнмана (Фейнмановские лекции по физике, Т6)

1) Электрическое поле мне известно двух типов: статическое (порождаемое зарядами) и вихревое (порождаемое переменным магнитным полем). К какому типу относится это поле?

Это какая-то странная классификация, потому что зарядами, когда они движутся тоже "порождается" "вихревое" поле. А вот "вихревое поле", "порождаемое" переменным магнитным, может быть статическим (то есть не меняющимся во времени), правда, практически это можно осуществить лишь в течении ограниченного интервала времени (такое поле возникнет например, если индукция в соленоиде меняется линейно со сременем: $$B=const*t$$

У Вас поле статическое, то есть от времени не зависящее.

2) если наблюдатель, перемещаясь вдоль проводника, будет регистрировать радиально направленное электрическое поле - то что будет в том же случае с движущейся (вдоль провода) заряженной частицей? На неё, помимо силы Ампера, будет действовать ещё одна сила?

Термин "сила Ампера" относится к токам, а не к частицам, в данном случае на частицу дйствует сила Лоренца и "сила Кулона", если так можно выразиться, то есть сила со стороны электрического поля.

Don_Pedro · Сообщение **Don_Pedro** » 03 ноя 2011, 13:12

ALEX165 писал(а):Source of the post Это какая-то странная классификация, потому что зарядами, когда они движутся тоже "порождается" "вихревое" поле.

Ускоренно двигающимися зарядами. Причем не напрямую, а через возникающее переменное магнитное поле. Равномерно двигающиеся заряды порождают электрический ток и постоянное магнитное поле; ускоренно двигающиеся заряды порождают изменение магнитного потока и соответствующее ему вихревое электрическое поле.

Термин "сила Ампера" относится к токам, а не к частицам, в данном случае на частицу дйствует сила Лоренца и "сила Кулона", если так можно выразиться, то есть сила со стороны электрического поля.

Формально - да, но по сути-то сила Ампера - это проявление силы Лоренса. Впрочем, это неважно.
Эти две силы будут компенсировать друг друга?

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 03 ноя 2011, 13:25

Don_Pedro писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post Это какая-то странная классификация, потому что зарядами, когда они движутся тоже "порождается" "вихревое" поле.

Ускоренно двигающимися зарядами. Причем не напрямую, а через возникающее переменное магнитное поле. Равномерно двигающиеся заряды порождают электрический ток и постоянное магнитное поле; ускоренно двигающиеся заряды порождают изменение магнитного потока и соответствующее ему вихревое электрическое поле.

Не выдумывайте чепухи, отдельный, с постоянной скоростью движущийся заряд, создаёт переменное магнитное поле.
Вы что здесь электродинамику собрались изучать? Почитайте лучше книжки

Эти две силы будут компенсировать друг друга?

Будут.

Don_Pedro · Сообщение **Don_Pedro** » 03 ноя 2011, 13:40

ALEX165 писал(а):Source of the post Будут.

То есть, при движении заряженной частицы вдоль проводника с током сумма всех действующих на неё сил будет равна нулю?

Про заряд напутал, согласен.

ALEX165 · Сообщение **ALEX165** » 03 ноя 2011, 14:13

Don_Pedro писал(а):Source of the post
ALEX165 писал(а):Source of the post Будут.

То есть, при движении заряженной частицы вдоль проводника с током сумма всех действующих на неё сил будет равна нулю?

Если Вы в контексте того первого вопроса, то когда Вы станете двигаться вдоль проводника, сумма всех сил, действующих на тот заряд будет равна нулю. Именно так.

yourdomain.com