Отиди на
Форум "Наука"

Релативисткия произход на магнитното поле.


Recommended Posts

  • Потребител

Формулите работят и описват това което се случва на практика. Но все пак има някои несъответствия.

Скорост на движението на електроните в проводника е 0.0000000001% от скороста на светлината (30 мм в секунда, ако не бъркам). С такива скорости не може да се говори за релативистки скъсявания на дължините. Във видеоклипа накрая се казва че дори много малки скъсявания на разстоянието м/у положително зарядени частици,  поражда тази сила. С такива малки скорости и в класическата механика би трябвало да има подобно предвиждане.

Ако ние заместим във формулата скорост на движението на електроните = 30 мм в секунда то ще получим това което очакваме ?

Аз получавам разликата в силите F и  F' толкова малка че не мисля че тя може да бъде отчетена на практиката в ежедневието.

Другото което,  при : неподвижен проводник,  неподвижна котка и движещи се електрони в проводника , разстоянието между тези движещи се електрони би трябвало да се скъси за котката  . Това скъсяване би трябвало да предизвика силата на привличане между проводника и котката, понеже плътност на електроните ще нарастне. Но това не се случва....

 

Редактирано от Orbit
  • Харесва ми! 1
Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 19 часа, Orbit said:

Формулите работят и описват това което се случва на практика. Но все пак има някои несъответствия.

Скорост на движението на електроните в проводника е 0.0000000001% от скороста на светлината (30 мм в секунда, ако не бъркам). С такива скорости не може да се говори за релативистки скъсявания на дължините. Във видеоклипа накрая се казва че дори много малки скъсявания на разстоянието м/у положително зарядени частици,  поражда тази сила. С такива малки скорости и в класическата механика би трябвало да има подобно предвиждане.

Ако ние заместим във формулата скорост на движението на електроните = 30 мм в секунда то ще получим това което очакваме ?

Аз получавам разликата в силите F и  F' толкова малка че не мисля че тя може да бъде отчетена на практиката в ежедневието.

Другото което,  при : неподвижен проводник,  неподвижна котка и движещи се електрони в проводника , разстоянието между тези движещи се електрони би трябвало да се скъси за котката  . Това скъсяване би трябвало да предизвика силата на привличане между проводника и котката, понеже плътност на електроните ще нарастне. Но това не се случва....

 

В класическата механика пространството е абсолютно и свойствата му не зависят от системата, е която се намираме. Там няма пространствено скъсяване или разширение. Такива ефекти има само ако вземем предвид релативистката механика. Няма значение колко голяма е скоростта. Стига да не е нула, ефектът винаги ще го има. Докато в класическото разглеждане с Галилеевите трансформации, е точно нула. 

 

Разликата между F и  F' не е толкова важна. Тя е забележима само при близки до светлинната скорости. Но самото съществуване на F е това, което може да бъде измерено и което не може да бъде обяснено от класическата механика. Наистина скъсяването при малки скорости е много малко, но и броя на товарите в проводниците е огромен. Заради това магнитната сила да бъде измерена. Но и тя е много слаба. Например два безкрайни проводника, по които тече ток 1А и са на разстояние 1 метър, ще се привличат с магнитна сила 0.0000002N на всеки метър от дължината си. Това е много малка сила. Затова, за да се получат силни магнитни полета, проводниците се навиват на соленоиди с голям брой навивки при което магнитното поле на отделните навивки се сумира и създава лесно измерима сила.

 

За последното - случва се точно това. Скоростта на тестовия товар, която присъства във формулата на Лоренцовата сила е спрямо произволна инерциална система. Това че ние я определихме спрямо 'неподвижните' положителни товари в проводника беше заради по-простите сметки така. Ако вземем система, която е свързана с котката, скоростта и спрямо нея е нула и ако заместим без да вземем предвид горното ще излезе ,че и магнитната сила е нула. Но това не е вярно. Трябва да разгледаме ситуацията спрямо произволна инерциална система, за да можем да определим скоростта v. Ако вземем примерно система, която е успоредна на проводника и се движи със скорост v спрямо котката, от наблюдател, който е свързан с нея, ще изглежда, че котката се движи със скорост -v. Токът също ще се промени. Сега вече ако приложим правилото на свитите пръсти и Лоренцовата сила, ще видим, че котката наистина се привлича от проводника.

Повече по въпроса за това как се определя v в израза за Лоренцовата сила, може да се прочете тук - https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ifi.unicamp.br/~assis/Phys-Teacher-V30-p480-483(1992).pdf&ved=2ahUKEwjK2_bdsL7rAhVLJt8KHQXVAbkQFjALegQIAhAB&usg=AOvVaw1Mese-VA1wYvUHbXxXbToB

  • Харесва ми! 1
Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Това, което написах горе по третия въпрос не е съвсем коректно и е непълно. Трябва да се вземат предвид трансформационните формули за електрическия интензитет Е и магнитната индукция В за различните инерциални системи (има ги в статията, която постнах), за да се разберат нещата напълно. В една система К, която е неподвижна спрямо тестовия товар (котката), има магнитна индукция, защото тече ток, но магнитната сила върху товара е нула, заради неподвижността му спрямо К (v=0). Но в тази система има електрично поле, което се намира както показах в първия си пост и затова котката се привлича от проводника. В друга система К' която се движи със скоростта на електроните надясно, така че спрямо нея те да са неподвижни, няма ток на електрони и магнитната индукция, дължаща се на него е нула. Но в нея имаме ток на положителните товари наляво и това води до два ефекта: 1. заради некомпенсираните положителни товари, се създава електрично поле, което действа отблъскващо на котката и 2. токът, дължащ се на положителните товари създава магнитно поле, което създава магнитна сила върху котката, защото тя вече се движи спрямо К'. Тази сила е на привличане и ако сметнем разликите между двете сили, трябва да получим (с точност до лоренцовия фактор заради трансформацията на силите) че е равна на силата, с която в системата К котката се привлича от проводника. Тази сметка се прави с трансформационните формули за Е и В. Тези формули се извеждат по логиката, която описах в първия си пост. 

Ще се опитам да направя нещата малко по-разбираеми с още един пример. Нека да вземем друга система K", която се движи надясно с много голяма скорост v (но не близка до светлината) и да видим спрямо нея какво се случва. Спрямо тази система котката и положителните товари се движат наляво с голяма скорост -v. Отрицателните товари се движат също наляво със съвсем малко по-малка скорост (която е равна  по модул на v - (скоростта им спрямо котката)). Заради тази малка разлика в скоростите електричното поле на положителните товари ще е малко по-голямо от това на отрицателните и интензитетът на резултантното поле ще сочи към котката и ще я отблъсква. Както се вижда във формулата за това поле в първия ми пост, то зависи линейно от  v (без да отчитаме зависимостта на тока I от v и без да вземаме предвид лоренцовия фактор, който също зависи от v). Сега да намерим магнитната сила върху котката. Двата тока от положителните и отрицателните товари създават противоположни магнитни полета. Но понеже положителните са малко по-бързи, което значи, че техният ток е по-голям, тяхното поле надделява. Като намерим магнитната индукция с правилото на свитете пръсти, от силата на Лоренц намираме и посоката на магнитната сила - тя е сила на привличане. Тя също зависи линейно от v. Разликата между магнитната сила на привличане и електричната на отблъскване ще ни даде резултантата сила върху, която би трябвало да е същата, както и в системата К, не трябва да зависи от v (пак с точност до лоренцовия фактор) и да е сила на привличане.

В крайна сметка това, което е важно да се разбере е, че електричните и магнитните полета са различни в системи, движещи се с различна скорост една спрямо друга и не се трансформират независимо едно от друго. Затова ако в една система имаме само електрично поле, в друга, движеща се със скорост v спрямо нея, ще се появи и магнитно поле. По същия начин, ако в една система съществува магнитно поле, чрез подходяща трансформация то може да изчезне в друга система, в която ще има чисто електрично поле - това е следстие от релативисткия му произход.

 

Редактирано от Relinquishmentor
  • Харесва ми! 3
Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Четох повечето коментари под клипчето, където се обсъжда въпроса за привличането на котката, когато е неподвижна. Според някои движението на електроните надясно води автоматично до движение на положителни товари наляво със същата скорост, така че жицата в крайна сметка остава неутрална. Токът в този случай ще се удвои спрямо този, който бихме сметнало, ако ефектът го нямаше. Не знам дали е вярно това и ако да на какво се дължи. Ако имахме ток в течност или газ, където положителните товари също са свободни, би било така - прилагането на електрично поле ще задвижи и двата вида товари в противоположни посоки. Но в твърдите тела свободни са само електроните, правени са екаперименти, които го доказват, значи това обяснение не върви. 

Другото обяснение, което се предлага е, че размера на движещите се електрони се свивал заради лоренцовото скъсяване, но разстоянието между тях не се променяло - това на всеки, който е запознат със СТО му е ясно, че е изсмукано от пръстите. Когато имаме относително движение между две тела пространството в системата, която е свързана с 'движещото' се тяло винаги се скъсява.

Както и да е, формулите, които се получиха като следвах модела в клипа не са коректни, защото самият модел не е коректен. Трябва да се пренапишат спрямо коректен такъв.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 10 часа, Relinquishmentor said:

 Ако имахме ток в течност или газ, където положителните товари също са свободни, би било така - прилагането на електрично поле ще задвижи и двата вида товари в противоположни посоки. 

Може ли малко пояснения ?

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Намерих готов извод на магнитната сила по почти същия модел като в клипчето, но с допълнението, че имаме ток и на положителни товари в противоположна посока. Ето го:

20200901-234945.jpg20200901-234928.jpg

На практика същото, което и аз направих, но по малко по-различен начин. Интересно е обаче, че се казва, че този модел с движение на положителни товари наляво е коректен за описание и на действителния случай, където нямаме такова движение. Ето обяснението:

20200901-235021.jpg

Мен лично не ме задоволява, просто е казано, че жицата остава неутрална дори и да имаме ток на електрони, но не е обяснено защо.

Редактирано от Relinquishmentor
  • Харесва ми! 2
Link to post
Share on other sites
  • Потребител

За съжаление, това надхвърля възможностите ми за да взема някакво отношение по въпроса. 

А какво ще стане ако "котката" се движи със същата скорост но в противоположната посока ?

Редактирано от Orbit
Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Това което ме смущава в цялата тази работа е твърдението че релативистката формула предсказва това явление.  Не казвам че не го прави, но за мен не е много убедително. 

Да вземем F = 1,  скорост на електроните в проводника е V=0.03 m/s

gif.latex?F%27%3D%5Cfrac%7BF%7D%7B%5Csqrt%7B1-%5Cfrac%7Bv%5E%7B2%7D%7D%7Bc%5E%7B2%7D%7D%7D%7D

Ще получим F' = 1.000000000000000000005

Разликата не е много впечатляваща. И най вероятно трудно измерима.

Не мога да разбера как Максуел и съвременниците му са стигнали до релативизма чрез електромагнетизъм ?

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 20 часа, Orbit said:

За съжаление, това надхвърля възможностите ми за да взема някакво отношение по въпроса. 

А какво ще стане ако "котката" се движи със същата скорост но в противоположната посока ?

Преди да отговоря, нека да обясня най-сетне защо моделът, при който имаме ток на положителни товари в противоположна посока е еквивалентен на реалния случай, в който имаме само ток на електрони и защо жицата наистина е неутрална, въпреки движението на електроните. Никъде не намерих детайлно обяснение, само общи приказки.

Ето каква е работата. От закона за запазване на електричния товар следва, че в жицата по всяко време трябва да има един и същ брой електрони - колкото влизат в нея, толкова и излизат. Но от друга страна лоренцовото скъсяване ни казва, че електроните се сгъстяват при движението си и следователно линейната им плътност нараства. За да са в сила и двата закона, трябва някъде в непрекъснатия ток да се появи дупка (или дупки), която да компенсира сгъстяването на електроните така, че общият товар в жицата да не се променя. Влиянието на дупката/дупките върху полето на линейно разпределените товари при малки, сравнени със светлинната скорости, е пренебрежимо - то е практически същото както и ако товарът беше разпределен равномерно по жицата. 

Сега на въпроса какво ще се случи с котката, ако тръгне в обратна посока със същата по големина скорост - взимаме еквивалентния модел, където имаме и ток на йони наляво и виждаме, че от гледна точка на котката йоните са неподвижни, а електроните се движат 2 пъти по-бързо отколкото ако котката е в покой (всъщност съвсем малко по-малко от 2 пъти, заради релативисткото събиране на скорости). Значи електроните са по-сгъстени от йоните, тяхното поле надделява и котката се привлича към проводника (със същата по големина сила, заради симетричността спрямо движението надясно със същата скорост). Това се вижда лесно и от израза за лоренцовата сила  F=q(v×B),ако заместим v c -v.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Релативистичното обяснение, явно, е общоприето?  Въпреки това, не ми изглежда изчерпателно. 

Проводник с ток  бил неутрален? Защо, обаче, към този ток не се приложи същата логика като към тока от другия проводник?

  Той се движи относително по съвсем същия начин, значи плътността на заряда се увеличава?  Което ще рече, че заредени тела в покой спрямо проводника ще се привличат/отблъскват.

.....

 Галванометрите от 19 век са били достатъчно точни за да хванат релативистичната поправка на закона, ако я има.

.....

Не е зле да се разтършува мрежата по тоз въпрос. За мен е висящ ...

Освен, че трябва да се обясни (не)привличането на статичен заряд има нещо доста важно заобяснение - електромагнитната индукция?

Редактирано от Exhemus
Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 3 часа, Relinquishmentor said:

Сега на въпроса какво ще се случи с котката, ако тръгне в обратна посока със същата по големина скорост - взимаме еквивалентния модел, където имаме и ток на йони наляво и виждаме, че от гледна точка на котката йоните са неподвижни, а електроните се движат 2 пъти по-бързо отколкото ако котката е в покой (всъщност съвсем малко по-малко от 2 пъти, заради релативисткото събиране на скорости). Значи електроните са по-сгъстени от йоните, тяхното поле надделява и котката се привлича към проводника (със същата по големина сила, заради симетричността спрямо движението надясно със същата скорост). Това се вижда лесно и от израза за лоренцовата сила  F=q(v×B),ако заместим v c -v.

Тоест ако котката се движи в едната посока ще се отблъсква от проводника ,  а в другата посока ще се привлича към проводника ?

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 1 час, Exhemus said:

Релативистичното обяснение, явно, е общоприето?  Въпреки това, не ми изглежда изчерпателно. 

Проводник с ток  бил неутрален? Защо, обаче, към този ток не се приложи същата логика като към тока от другия проводник?

  Той се движи относително по съвсем същия начин, значи плътността на заряда се увеличава?  Което ще рече, че заредени тела в покой спрямо проводника ще се привличат/отблъскват.

.....

 Галванометрите от 19 век са били достатъчно точни за да хванат релативистичната поправка на закона, ако я има.

.....

Не е зле да се разтършува мрежата по тоз въпрос. За мен е висящ ...

Освен, че трябва да се обясни (не)привличането на статичен заряд има нещо доста важно заобяснение - електромагнитната индукция?

Много често подобни клипчета не дават цялата информация по въпроса, а понякога дори подвеждат. Аз предпочитам истински експеримент който показва същия ефект. Понеже може да се окаже че в момвнта не разполагаме с цялата информация по въпроса.  Ще поразгледам из нета.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 23 часа, Orbit said:

Това което ме смущава в цялата тази работа е твърдението че релативистката формула предсказва това явление.  Не казвам че не го прави, но за мен не е много убедително. 

Да вземем F = 1,  скорост на електроните в проводника е V=0.03 m/s

gif.latex?F%27%3D%5Cfrac%7BF%7D%7B%5Csqrt%7B1-%5Cfrac%7Bv%5E%7B2%7D%7D%7Bc%5E%7B2%7D%7D%7D%7D

Ще получим F' = 1.000000000000000000005

Разликата не е много впечатляваща. И най вероятно трудно измерима.

Не мога да разбера как Максуел и съвременниците му са стигнали до релативизма чрез електромагнетизъм ?

Добре, кое те смущава точно и защо си се хванал за тази трансформация на силата? Ами приеми, че F' и F са равни, което си е така на практика. Разликата е невъзможна за измерване. Какво ще се промени тогава?

По последния ти въпрос - първо да кажем, че Максуел е починал, преди да бъде въвлечен в този процес иначе сигурно и той щеше стигне до релативистката теория. Уравненията му предсказват съществуване на електромагнитни вълни, които се разпространяват със скоростта на светлината. Само че от тях не става ясно спрямо какво се мери тази скорост. От четирите уравнения с малко векторно смятане се получват 2 идентични уравнения за електричното и магнитното полета, които по форма напълно приличат на уравнението което описва разпространението на звукови вълни в еластична/свиваема среда. Затова учените са смятали, че подобно на звука във въздуха и светлината трябва да се разпространява в някаква среда, наречена етер и скоростта на вълната, която се появява в уравнението трябва да е спрямо тази неподвижна среда. Щом има такава неподвижна светоносна среда, която трябва да изпълва цялата Вселена, значи земята се движи спрямо нея при обикалянето си около слънцето и това може да бъде открито с подходящ експеримент. Обаче експериментът на Майкелсън-Морли, който е търсел такова движение, не е открил нищо. Оказало се и че скоростта на светлината е една и съща във всички посоки - и по посока на движение на Земята и в обратна и в перпендикулярна. Това е накарало физиците да търсят други обяснения с разни предположения за поведението на етера, но нито едно не е можело да обясни всички факти. Лоренц е извел трансформациите си, за да обясни резултатите от експеримента на Майкелсън (и други неща), като запазва идеята за етера. Той въвежда транаформациите за две системи, от които едната е неподвижма спрямо етера, а другата се движи. Тези трансформации правят уравненията на Максуел инвариантни спрямо движещите се системи. Но Лоренц не е смятал релативистките ефекти като скъсяването на дължината и забавянето на времето за реални, въпреки, че уравненията са го показвали недвусмислено. Чак Айнщайн го е разбрал напълно и с неговата теория хипотезата за етера е била изоставена и била заменена с теорията на относителността.

Това е накратко , повече информация има в нета. Много учени са се занимавали с този въпрос и всеки е давал приноса си. Но изглежда Айнщайн е първият, който е дал истинското обяснение на нещата и е премахнал всички противоречия и несъответствия.

  • Харесва ми! 2
Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 31 минути, Orbit said:

Тоест ако котката се движи в едната посока ще се отблъсква от проводника ,  а в другата посока ще се привлича към проводника ?

Да.

Същото ще се случи, ако вместо да променяме посоката на скоростта, обърнем посоката на тока или сменим знака на товара.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 2 часа, Exhemus said:

Релативистичното обяснение, явно, е общоприето?  Въпреки това, не ми изглежда изчерпателно. 

Проводник с ток  бил неутрален? Защо, обаче, към този ток не се приложи същата логика като към тока от другия проводник?

  Той се движи относително по съвсем същия начин, значи плътността на заряда се увеличава?  Което ще рече, че заредени тела в покой спрямо проводника ще се привличат/отблъскват.

.....

 Галванометрите от 19 век са били достатъчно точни за да хванат релативистичната поправка на закона, ако я има.

.....

Не е зле да се разтършува мрежата по тоз въпрос. За мен е висящ ...

Освен, че трябва да се обясни (не)привличането на статичен заряд има нещо доста важно заобяснение - електромагнитната индукция?

Обясних вече защо. Плътността наистина се увеличава, но това е локалната плътност, а не общата върху целия проводник заради запазването на електричния товар. Общият товар се запазва и заради това проводника остава неутрален. 

Обаче когато разглеждаме тока спрямо движеща се система, нещата се променят. Сега не само товарите, а и самият проводник се свива, което води до изменение на плътността им върху целия проводник, а не само локално.

 

Електромагнитната индукция е друга работа. Там специалната теория на относителността не върши работа, защото имаме променливи токове, които се създават от ускорително движещи се товари. Трябва да се ползват съображения от общата относителност, но работата става дебела.

Редактирано от Relinquishmentor
Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 8 часа, Relinquishmentor said:

Обясних вече защо. Плътността наистина се увеличава, но това е локалната плътност, а не общата върху целия проводник заради запазването на електричния товар. Общият товар се запазва и заради това проводника остава неутрален. 

Обаче когато разглеждаме тока спрямо движеща се система, нещата се променят. Сега не само товарите, а и самият проводник се свива, което води до изменение на плътността им върху целия проводник, а не само локално.

Струва ми се обяснението на Файнман (Файнманови лекции по физика) е правилното. Когато разглежда въпроса с "течението на тока" с вектора на Пойнтинг, достига до извод - енергията (на ЕМПоле) се втича и изтича от външната страна на проводника.Това кореспондира с вълнова характеристика при пренос - увеличена  локална плътност на зарядите. И промяна, с промяната на полето.

(хипотезата ми: Електроните, като значително по-леки и "непринадлежащи" в даден момент към атом, поглъщат фотон от полето като се задвижват на "стъпка на поглъщането" и при липса на такъв фотон - излъчват погълнатото и имат допълнително движение на откат. Излъчването е под влияние на йон - не се движи атом, а става моментно незареден. Така и част от "дупките" участват в преносна ЕМПоле по проводника, без да се движат атомите от местата си. При това - има зависимост на броят на поглъщащите поле електрони от спина им и от векторите на полето. Така се проявява не само "силата" от електрично поле, но и "сила" от напречна компонента заради неточно насочен спин по вектори на полето. Тогава, излъченото поле от проводника е допълнително "смесено" по вектори и част от фотоните се губят в околността на проводника. Йоните също откликват на външното поле и затрептяват "по-бързо" на мястото си, заради непрестанното си образуване към собствен център. Част от рекомбиниралите йони излъчват и фотони от ИЧ-спектър - също загуба на фотони, които да участват ефективно при пренос. Общо загубите - това е съпротивление на проводника. Скин ефекта при променливо поле също потвърждава, че полето влияе на "теч на тока" отвън, навътре. Подреждането на електроните по спин по външното поле, задава напречната съставка на полето и всъщност, увеличава обема на влияние на полето. Ако в този обем има втори проводник - той прави същото, но под влияние на вече съществуващото - с обратни вълнови характеристики - самоиндукция. Така от самоиндукция "тече" обратен ток в новия проводник. Силите от полето се компенсират и не задвижват проводниците относително.

При наличие на ток (на потенциална разлика) и на другият проводник, то силите от полетата не се компенсират и в зависимост от наслагването им - от посоката на тока - могат да са сили на привличане или на отблъскване измерени към двата проводника.

При постоянен магнит - домените са подредени по спин на електроните, иглеста структура на желязото наподобяващи бобина - и така собственото им поле при тези принудителни движения излиза извън обема на магнита. Ако друго желязо попадне в това поле - има реакция от сили. Големината им зависи от скоростта на относителното движение в обема на полетата им.)

...

 

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 19 часа, Relinquishmentor said:

Плътността наистина се увеличава, но това е локалната плътност, а не общата върху целия проводник заради запазването на електричния товар.

   Някак си по-нагледно не може ли?  Как така при другия проводник не е локална? Че то, можем да го приближим на милиметър, микрон,  колкото си искаме. Почти да се слее с този асимптотично. Кога ще започне да става локална?

............

  При елетромагнитната индукция им една особеност - че (електро)движещата сила разкарва зарядите перпендикулярно на електрическото поле от възбуждащия проводник (ако го има). Т.е. не в посоката на неговото действие.

...........

  Дали въобще теорията се е занимавала с тоя въпрос?   Проблемите с Токамаците показват, че не е особено?

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Ще поразсъждавам малко...

Работим по видеоклипчето. При пропускане на ток през проводника ( при движение на електроните в проводника) , той придобива магнитни свойства , и от магнитно - неутрален става магнитно - активен. Това се случва независимо от това дали проводникът се движи или е в покой. А това дали проводникът става магнитно - активен може да се съди от факта че два проводника които се намират в непосредтвена близост един до друг , при пропускане на ток през тях , си взаимодействат като два магнита. Това ме навежда на мисълта че неподижния положителен единичен заряд от видеоклипчето е магнитно- неутрален , след като не взаимодейства с магнитно - активния проводник. Макар че положителния заряд ни казва че той е магнитно - активен ( може и да бъркам) .  Така че,  според мен , тука има някакво несъответствие. Но  да предположим че вместо положителния единичен заряд имаме магнитно - неутралена система когато е в покой  спрямо проводника. Но при движение в магнитното поле което създава проводникът , в тази система се индуцира собствено магнитно поле което започва да взаимодейства с магнитното поле на проводника. 

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
On 3.09.2020 г. at 22:39, Relinquishmentor said:

Обясних вече защо. Плътността наистина се увеличава, но това е локалната плътност, а не общата върху целия проводник заради запазването на електричния товар. Общият товар се запазва и заради това проводника остава неутрален. 

Да разгледаме електрогенератор като помпа която създава налягане на електрни в проводника и по този начин кара електроните да се движат . Предполага се че положиелните заряди в проводника (протони) са неподвижни. Нека да допуснем че имаме безкрайно дълъг , или много дълъг проводник. В момента в който започва пропускането на ток в проводника започва движението на електроните . Но на електроните им трябва време за движението. Електроните ще влизат в проводника , но няма да излезнат веднага в безкрайно дълъг проводник.  По този начин получаваме по голяма плътност на електрони  ?

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 20 часа, Exhemus said:

   Някак си по-нагледно не може ли?  Как така при другия проводник не е локална? Че то, можем да го приближим на милиметър, микрон,  колкото си искаме. Почти да се слее с този асимптотично. Кога ще започне да става локална?

............

  При елетромагнитната индукция им една особеност - че (електро)движещата сила разкарва зарядите перпендикулярно на електрическото поле от възбуждащия проводник (ако го има). Т.е. не в посоката на неговото действие.

...........

  Дали въобще теорията се е занимавала с тоя въпрос?   Проблемите с Токамаците показват, че не е особено?

Когато електроните се движат, те се свиват и локалната им плътност нараства. Но заради запазването на товара в жицата общата (глобална) плътност q/L трябва да остане същата. Единствения начин това да се изпълни е някъде в непрекъснатия ток да се появи дупка. Тази дупка компенсира повишаването на интензитета на полето заради нарасналата локална плътност.

По вторият ти въпрос мога единствено да кажа, че такова разглеждане, когато имаме ускорителни движения, трябва да се прави с апарата на общата относителност. Не мога да кажа дали теорията предсказва и електромагнитната индкуция. Трябва да потърся за този въпрос.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 8 часа, Orbit said:

Да разгледаме електрогенератор като помпа която създава налягане на електрни в проводника и по този начин кара електроните да се движат . Предполага се че положиелните заряди в проводника (протони) са неподвижни. Нека да допуснем че имаме безкрайно дълъг , или много дълъг проводник. В момента в който започва пропускането на ток в проводника започва движението на електроните . Но на електроните им трябва време за движението. Електроните ще влизат в проводника , но няма да излезнат веднага в безкрайно дълъг проводник.  По този начин получаваме по голяма плътност на електрони  ?

Токът тече по затворен контур, затова аналогията не е добра. Електроните не могат да излязат от проводника, те просто се преместват в него и ако някъде веригата се прекъсне, токът спира. В реалния случай имаме проводник с крайна дължина, който се захранва от източник на ток и тази система, заедно със свързващите проводници, образува затворения контур.

Link to post
Share on other sites

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...