December 03 2016 15:43:08
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
магнитное поле создается прямолинейным проводником
Электродинамика
  1. Пример 2

В первом примере электрическое поле создавал заряженный проводник, поэтому в лабораторной системе отсчета магнитное поле отсутствовало img0890.

Теперь рассмотрим иную ситуацию: магнитное поле создается прямолинейным проводником с током I. В лабораторной системе отсчета проводник электронейтрален, поэтому электрическое поле отсутствует img0891.

Вновь оценим поля, возникающие в системе img0892, движущейся вдоль проводника со скоростью img0893 (рис. 14.5).


Рис. 14.5.

На пробный положительный заряд q, неподвижный в штрихованной системе, будет действовать только электрическая сила (14.10) :

img0894.

Это означает, что в движущейся системе отсчета существует электрическое поле, напряженность которого равна

img0895.                  (14.17)

Этот вектор направлен к проводнику, так как вследствие лоренцева сокращения на проводнике появляется избыточный отрицательный заряд.

Ток в проводнике будет определяться движением в штрихованной системе отсчета как отрицательных носителей заряда со скоростью img0896, так и положительных img0897.

img0898.                  (14.18)

Здесь     img0899 — линейная плотность положительных зарядов на проводнике (см. 14.4),

img0900 — линейная плотность отрицательных зарядов на проводнике (см. 14.7),

v — скорость ионов,

img0901 — скорость направленного движения электронов в движущейся системе отсчета img0902 (см. 14.7).

Учитывая, что img0903, ток в движущейся системе отсчета (14.18) представим в следующем виде:

img0904.

Произведя несложные преобразования этого выражения, получим:

img0905.                  (14.19)

Именно этот ток img0906 и определит индукцию магнитного поля в движущейся системе отсчета (14.13)

img0907.                  (14.20)

Этот вектор, согласно правилу буравчика, направлен перпендикулярно плоскости рисунка (рис. 14.6.).


Рис. 14.6.

Сопоставляя результаты (14.17) и (14.20), вновь найдем связь магнитного и электрического полей в движущейся системе отсчета. В векторном виде она может быть представлена так:

img0908.                       (14.21)

Считая, что результат не изменится, если проводник с током будет двигаться со скоростью img0909 в лабораторной системе отсчета, последнему соотношению можно придать следующий вид

img0910.                       (14.22)

Полученные результаты — (14.16) и (14.22) — означают, что электрическое и магнитное поля представляют собой части единого электромагнитного поля, структура которого определяется выбором системы отсчета.

Рекомендуемая литература

  1. Савельев И.В. Курс физики. Т. 2. — СПб МИФРИЛ, М.: Наука, 1996.

  2. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1985.

  3. Орир Дж. Физика. Т. 1. — М.: Мир, 1988.

  4. Парселл Э. Берклеевский курс физики, Т. II, Электричество и магнетизм. — М.: Наука, 1975.

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 4,191,205 уникальных посетителей