December 03 2016 15:36:44
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Магнетизм как релятивистский эффект
Электродинамика

План лекции

1. Магнитная сила — релятивистское следствие закона Кулона.

2. Релятивистские преобразования магнитных и электрических полей.

2.1. Пример 1.

2.2. Пример 2.


При изучении свойств электрических и магнитных полей может сложиться ошибочное впечатление, что это совсем не связанные друг с другом объективные реальности.

Однако уже максвелловская теория электродинамики устанавливает глубокую внутреннюю связь между ними: всякое изменение магнитного поля сопровождается появлением в пространстве вихревого электрического, а переменное электрическое поле является источником магнитного.

Связь магнитного и электрического полей проявляется не только при их изменении во времени. Одно поле переходит в другое при движении полей относительно наблюдателя.

Заряд, неподвижный в лабораторной системе отсчета, создает в пространстве электростатическое поле. Но тот же заряд может рассматриваться движущимся наблюдателем как элементарный электрический ток. Это означает, что в движущейся системе отсчета этот же заряд будет создавать магнитное поле.

Рассмотрим эти интересные эффекты на ряде простых примеров.

  1. Магнитная сила как релятивистское следствие закона Кулона

Подробно разберем следующую несложную задачу.

Вдоль прямолинейного тока I на расстоянии b от него движется со скоростью V точечный заряд q (рис. 14.1.). Какая сила действует на этот заряд?


Рис. 14.1.

Вначале рассмотрим эту задачу в лабораторной системе отсчета. Проводник с током не несет избыточных зарядов, следовательно, на заряд q действует только магнитная сила Лоренца (см. 9.11):

img0840.                            (14.1)

Здесь img0841 — вектор магнитной индукции поля прямолинейного тока I.

Hа расстоянии b от проводника индукция такого поля равна (см. 8.7):

В = img0842.                        (14.2)

Здесь мы воспользовались тем, что img0843, а

img0844

img0845

Понятно, что img0846 — скорость света в вакууме.

Таким образом, мы установили, что на движущийся заряд будет действовать сила, направленная к проводнику с током. Модуль этой силы равен

img0847.                  (14.3)

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,191,115 уникальных посетителей