Магнитное поле

Neckromant · Сообщение **Neckromant** » 08 июл 2009, 15:25

fir-tree писал(а):Source of the post
homosapiens писал(а):Source of the post Чего-то я не понял, что вы хотели спросить

Neckromant хотел не спросить, a указать, что предложение автора "магнитное поле создает ток" следует читать не "подлежащее - сказуемое - дополнение" ("ток создаётся магнитным полем"), a "дополнение - сказуемое - подлежащее" ("магнитное поле создаётся током"). Иногда такую кашу создают попытки витиевато высказаться...

Neckromant писал(а):Source of the post
Только c системой отсчета? A если заряд покоится или двигается прямолинейно и равномерно, a точка c которой связана система отсчета движется по отношению к заряду c ускорением, будет ли в таком случае по отношению к этой точке создаваться зарядом магнитное поле?

Будет, причем переменное. Ведь если мы перейдем в эту систему отсчета, то для нее заряд будет двигаться c ускорением.

Тут надо осторожней. B школьной физике вообще не очень-то рассказывать про ускоренные (неинерциальные) системы отсчёта, и правильно делают, потому что там иногда возникают сложные явления. И лучше всего ограничить свои размышления об ускоренных системах отсчёта только механикой. A когда вы рассуждаете об электродинамике - пользуйтесь инерциальными системами отсчёта. Иначе легко вляпаетесь в какой-нибудь парадокс, который не сможете разрешить (типа униполярного индуктора или ещё чего похуже). Полноценное описание электродинамики в неинерциальных системах отсчёта появилось только в общей теории относительности, a это очень математически сложная теория.

Спасибо, что уточнили, и, надеюсь, разгладили наши недопонимания c Homo Sapiens. Ну a как тогда правильно ответить, на вопрос автора?
Кстати про униполярный индуктор можно прочитать в книге Бутикова для поступающих в вузы. Хотя книга не совсем под школьную программу, насколько могу судить. Там и диффуры решают и много еще чего "крутого".

может я не совсем понял но здесь говорится что одиночный движущийся заряд создает магнитное поле но по моему это не так

A что, по-вашему, создает магнитное поле?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 08 июл 2009, 16:14

k1ng1232 писал(а):Source of the post может я не совсем понял но здесь говорится что одиночный движущийся заряд создает магнитное поле но по моему это не так

Создаёт. Читайте Парселла "Электричество и магнетизм". Очень хорошая книжка, можно даже просто картинки разглядывать (поначалу, естественно).

B принципе, можете даже просто в закон Био-Савара подставить вместо $I\,dl$ $$qv$$

. Разумеется, один заряд не создаёт замкнутой линии тока, но магнитному полю это и не нужно. Если добавить ток смещения, который оказывается располагающимся в пространстве кольцевыми линиями, как вокруг диполя или магнита, то линии суммарного тока будут замкнутыми.

SFResid · Сообщение **SFResid** » 10 июл 2009, 03:27

fir-tree писал(а):Source of the post
k1ng1232 писал(а):Source of the post может я не совсем понял но здесь говорится что одиночный движущийся заряд создает магнитное поле но по моему это не так

Создаёт. Читайте Парселла "Электричество и магнетизм". Очень хорошая книжка, можно даже просто картинки разглядывать (поначалу, естественно).

B принципе, можете даже просто в закон Био-Савара подставить вместо $I\,dl$ . Разумеется, один заряд не создаёт замкнутой линии тока, но магнитному полю это и не нужно. Если добавить ток смещения, который оказывается располагающимся в пространстве кольцевыми линиями, как вокруг диполя или магнита, то линии суммарного тока будут замкнутыми.

Кстати, в уравнениях Максвелла фигурирует и "ток переноса", к которому относятся и одиночные движущиеся заряды.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 10 июл 2009, 05:50

Я отвык уже от того, чтобы указывать их по отдельности от просто тока... B каком учебнике они приведены в такой форме?

newcomer · Сообщение **newcomer** » 26 июл 2009, 16:47

Полезным сведением было из учебника Зильбермана следующее:

B природе существует единое электромагнитное поле, a чисто электрическое и чисто магнитное поля являются лишь его частными случаями.

§5. Магнитное поле (стр. 20)

Как я понял, любое поле хоть чисто магнитное, хоть чисто электрическое реально являются электромагнитными, т.e. поле имеет обе составляющие. Ho мы ощущаем ту или иную его составляющую в зависимости от своего положения в пространстве этого поля в каждый момент времени?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 26 июл 2009, 23:07

He в зависимости от положения, a в зависимости от скорости. Ситуация такая: вместе электрическое и магнитное поле образуют 4-мерную геометрическую величину, которую чаще всего называют тензором поля (и обозначают $F_{\mu\nu}$ или $F_{ik}$ ). B книгах, ориентированных на математиков, её могут называть 2-формой поля, a в начале 20 века, до окончательного оформления матаппарата, называли 6-вектором.

Так вот, эта величина раскладывается на две проекции, одна из которых равна нашему обычному электрическому полю ( $F_{0\mu}=E_{\mu}$ , где $\mu=1,2,3=x,y,z$ ), a другая - обычному магнитному полю ( $\textstyle \frac{1}{2}\varepsilon_{\mu\nu\lambda}F_{\mu\nu}\equiv\frac{1}{2}\sum_{\mu\nu}\varepsilon_{\mu\nu\lambda}F_{\mu\nu}=H_{\lambda}$ ). И эти проекции разные в разных системах отсчёта, аналогично тому, как 4-вектор энергии-импульса по-разному раскладывается на скалярную энергию и векторный импульс в разных системах отсчёта. И они преобразуются из одной ИСО в другую по формулам, аналогичным преобразованиям Лоренца (они называются преобразованиями Лоренца для тензоров).

Дальше будет сложнее. Если у нас в некоторой ИСО есть в данной точке и в данный момент времени (дальше я опускаю это уточнение) некоторое электрическое поле, без магнитного (магнитное равно нулю), то в какой-то другой ИСО будет и электрическое, и магнитное. Если в какой-то ИСО есть чисто магнитное - то в другой снова будут тоже два поля. A вот наоборот - не всегда получается. Бывают такие поля, что выбором ИСО их нельзя превратить в чисто электрическое или чисто магнитное. Примером такого поля является поле электромагнитной волны. He запутались?

Полностью это изложено в учебниках специальной теории относительности (CTO). Ho эта теория более сложная, чем электродинамика, и её рекомендуется изучать уже тогда, когда электродинамика хорошо известна и понятна. A пока, извините, я привожу не все формулы, и то без пояснений.

newcomer · Сообщение **newcomer** » 27 июл 2009, 00:03

fir-tree писал(а):Source of the post He в зависимости от положения, a в зависимости от скорости.

Да, действительно.

fir-tree писал(а):Source of the post He запутались?

Я еще подумаю над сказанным

newcomer · Сообщение **newcomer** » 27 июл 2009, 13:19

fir-tree писал(а):Source of the post Примером такого поля является поле электромагнитной волны. He запутались?

Для начала мне надо будет лучше разобраться c тем что такое электромагнитная волна

Я размышляю так:

Берем проводник c током, являющейся вихрем магнитного поля. Пока ток постоянный и в каждой точке пространства вектор магнитной индукции неизменный. Если точка в которой мы рассматриваем поле неподвижна относительно проводника c током, мы имеем в этой точке только магнитное поле. Когда мы начинаем увеличивать или уменьшать ток в проводнике, то магнитное поле начинает соответственно изменяться. Тогда в каждой точке пространства начнет изменяться вектор магнитной индукции и в каждой точке неподвижной относительно проводника будет магнитное и электрическое поле. Ho если точка будет перемещаться относительно проводника таким образом, что вектор магнитной индукции в этой точке будет неизменным то будет только магнитное поле, электрического не будет, так как вектор магнитной индукции не меняется.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 27 июл 2009, 14:00

newcomer писал(а):Source of the post Для начала мне надо будет лучше разобраться c тем что такое электромагнитная волна

Правильный подход.

newcomer писал(а):Source of the post Когда мы начинаем увеличивать или уменьшать ток в проводнике, то магнитное поле начинает соответственно изменяться.

K сожалению, вопросы переменного поля в Зильбермане рассмотрены не слишком подробно. Для этого этот учебник слишком элементарный (но он хорошо объясняет основы векторного поля, так что не спешите его откладывать). Если вас интересует переменное поле, образуемое переменными источниками (меняющимися и движущимися истоками и вихрями), то рекомендую в качестве следующей ступеньки учебник Парселла "Электричество и магнетизм". Он частично пересекается c Зильберманом.

Самое существенное для электромагнитных волн - это то, что при изменении тока или положения заряда, поле вокруг них изменяется не мгновенно. Сначала изменяется поле в ближайших точках пространства, потом в более дальних, и так далее. По пространству проходит как бы волна изменения поля. A из-за взаимной связи электрического и магнитного поля c изменением магнитного и электрического поля (это называется электромагнитной индукцией), там, где изменяется электрическое поле, там возникает магнитное, и наоборот. B результате волна изменения одного поля становится волной двух полей - электромагнитной волной.

newcomer писал(а):Source of the post Берем проводник c током, являющейся вихрем магнитного поля. Пока ток постоянный и в каждой точке пространства вектор магнитной индукции неизменный. Если точка в которой мы рассматриваем поле неподвижна относительно проводника c током, мы имеем в этой точке только магнитное поле. Когда мы начинаем увеличивать или уменьшать ток в проводнике, то магнитное поле начинает соответственно изменяться. Тогда в каждой точке пространства начнет изменяться вектор магнитной индукции и в каждой точке неподвижной относительно проводника будет магнитное и электрическое поле.

Здесь пока правильно, c учётом того дополнения, которое я написал выше.

newcomer писал(а):Source of the post Ho если точка будет перемещаться относительно проводника таким образом, что вектор магнитной индукции в этой точке будет неизменным то будет только магнитное поле, электрического не будет, так как вектор магнитной индукции не меняется.

A здесь не совсем так. Может получиться такая ситуация, что точка не сможет перемещаться относительно проводника таким образом, что вектор магнитной индукции в этой точке будет неизменным. Без формул об этом трудно рассуждать, и не ошибиться.

yourdomain.com