Работа магнитного поля

[profrotter]

chislo_avogadro, замечание за агрессивное невежество в учебном разделе.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27356 писал(а):

I. Нарушения и санкции
1) Нарушением считается:
д) Пропаганда и распространение лженауки, безграмотности и невежества; систематическое нарушение принятых в науке методов изложения материала; использование бессодержательных или голословных аргументов и тезисов; игнорирование аргументов или содержательных вопросов собеседников, либо формальные отписки, не касающиеся сути дела; оскорбления и бездоказательные обвинения общего характера в адрес научного сообщества и отдельных ученых (см. п. III-4).

[chislo_avogadro]

Спасибо за замечание. Я в этой теме, следуя совету обратиться к элементарным учебникам, дам ещё только одну цитату

Цитата:

Прежде всего соотношение (34.4) остается вер-
ным для орбитального движения; однако это не единственное
место, где мы встречаемся с магнетизмом. Электрон, кроме того,
совершает еще вращение вокруг собственной оси (подобное
вращению Земли вокруг ее оси), и в результате этого вращения
у него возникает момент количества движения и магнитный мо-
мент.

Обратим внимание, что Фейнман, хотя это было сказано до изложения им квантовой механики, не делает никаких оговорок относительно "принципиально" более правильного (или иного) описания спинового магнитного момента. А он всегда очень аккуратен в таких вещах.

[Munin]

Хорошая цитата, и ничем не доказывает вашей правоты.

[arseniiv]

chislo_avogadro
Спин нельзя математически описать как орбитальный момент, потому что электрон точечный, и математически точка что вращающаяся в плоскости, содержащей себя, что не вращающаяся выглядит одинаково. Потому приходится описывать его отдельно. То, что физически можно представить их аналогичными вещами, математически описывается отдельно.

[se-sss]

Тут упоминали униполярный двигатель.
По моему разумению непосредственно толкают диск "силы трения" дрейфующих электронов по атомам. Эта же "сила трения" и работу совершает.

Но получается, что если диск сверхпроводящий, то электроны будут крутиться, а диск останется неподвижным.

(Оффтоп)

Я не случайно случайно отдельным предложение написал про работу. Непосредственно толкающая сила сила сама может и не совершать работу. Кто хочет пример привести? у меня есть один.

[chislo_avogadro]

Вот ещё из одного "элементарного учебника".
Тамм, Основы теории электричества, 268 (11 издание, 2003).

Цитата:

5. Итак, магнитные свойства тел объясняются, во-первых,
обращением электронов вокруг ядер атомов тела и, во-вторых,
спином (собственным вращением) электронов
Существенно, что, согласно квантовой теории, магнитное по-
ле, возбуждаемое магнитным спиновым моментом электронов,
аналогично полю электрических токов (а не полю магнитных
диполей, состоящих из магнитных зарядов) в том отношении,
что оно является полем вихревым ($divH = 0$ всюду, тогда как
$rotH$ не всюду равен нулю). Иными словами, согласно кванто-
вой теории, магнитное поле, возбуждаемое спином электронов,
может быть сведено к полю электрических токов, определенным
образом распределенных в пространстве 1) .
В этом смысле можно сказать, что все магнитные свойст-
ва тел обусловливаются молекулярными электрическими то-
ками.

1) Более того, релятивистская квантовая механика непосредственно при-
водит к некоему общему выражению для плотности токов, соответствую-
щих определенному состоянию электрона, причем разделение этих токов на
часть, обусловленную поступательным движением электрона, и на часть,
обусловленную его спином, является в сущности искусственным

Т.е. как видим оба эти парня, Тамм и Фейнман, говорят в принципе одно и то же, что никакой новой "магнитной" сущности спиновой магнитный момент не представляет. А Тамм так просто повторил вслед за мной сказанное выше, включая магнитные заряды (монополи).

-- 28.03.2016, 14:32 --

По поводу философии "электрон точечный" замечу - да, она широко известна. Но мне больше по душе другая философия - о "неисчерпаемости"

[rustot]

Сила со стороны магнитного поля не совершая работы над зарядом тем не менее может опосредовано выполнять работу над другим телом, в которое под действием этой силы упирается заряд, потому-что у этого тела перемещение уже вовсе не обязано быть перпендикулярным приложенной силе. "Опосредовано" потому-что все таки не она выполняет работу, а силы упругости. И потому-что энергия на эту работу идет не от магнитного поля а либо от кинетической энергии заряда либо от какой то другой силы которая поддерживает его скорость неизменой

[Munin]

chislo_avogadro в сообщении #1109851 писал(а):

Тамм, Основы теории электричества, 268 (11 издание, 2003).

Цитата:

Существенно, что, согласно квантовой теории, магнитное поле, возбуждаемое магнитным спиновым моментом электронов, аналогично полю электрических токов в том отношении, что оно является полем вихревым ($divH = 0$ всюду, тогда как $rotH$ не всюду равен нулю).
...
В этом смысле можно сказать, что все магнитные свойства тел обусловливаются молекулярными электрическими токами.

Тамм аккуратен: он оговаривает "в том отношении" и "в этом смысле".

В других отношениях и смыслах - не аналогично. Например, ЭДС индукции может уменьшить электрический ток, но не может уменьшить спиновый магнитный момент электрона.

chislo_avogadro в сообщении #1109851 писал(а):

По поводу философии "электрон точечный" замечу - да, она широко известна. Но мне больше по душе другая философия - о "неисчерпаемости" :wink:

В физике, философствовать можно только после того, как вы научились расчётной части. Не раньше.

Поговорим, когда вы прочитаете ЛЛ-3 и Боголюбова-Ширкова (или Ахиезера-Берестецкого). К вопросу о релятивистской квантовой механике.

[chislo_avogadro]

Munin в сообщении #1109975 писал(а):

Например, ЭДС индукции может уменьшить электрический ток, но не может уменьшить спиновый магнитный момент электрона.

Но ровно то же самое можно сказать и об орбитальном магнитном моменте электрона.

[Munin]

chislo_avogadro в сообщении #1110032 писал(а):

Но ровно то же самое можно сказать и об орбитальном магнитном моменте электрона.

Нет.

[chislo_avogadro]

Munin в сообщении #1110064 писал(а):

Нет.

Как знаете. Но оставим это, пожалуй.

[Munin]

А вы, соответственно, не знаете. Классического электромагнетизма в рамках школьной программы.

Конечно, "оставим это", как и всё, где вы лажаете. Ведь только вам позволительно находить ошибки у окружающих.

[Walker_XXI]

(Оффтоп)

chislo_avogadro в сообщении #1109851 писал(а):

Т.е. как видим оба эти парня, Тамм и Фейнман, говорят в принципе одно и то же, что никакой новой "магнитной" сущности спиновой магнитный момент не представляет. А Тамм так просто повторил вслед за мной сказанное выше
, включая магнитные заряды (монополи).

У Вас поразительная способность подыскивать правильные цитаты и видеть в них то, чего нет - подтверждение своему ошибочному мнению. Да, никакой новой магнитной сущности спиновый магнитный момент не представляет - во всех практических проявлениях он выступает с орбитальным магнитным моментом, как единое целое. Да, ему можно формально сопоставить некие эквивалентные токи и как-то формально связать их со спиновым моментом. Но целостной и непротиворечивой модели при таком сопоставлении не получится. Модель, в которой спин - результат вращения шарика конечных размеров, а собственный магнитный момент - результат циркуляции токов в этом шарике, даёт неверные предсказания, не согласующиеся с экспериментом. Об этом написано в любом учебнике по квантовой теории электрона: классическая модель электрона несостоятельна. И Р.Фейнман с И.Таммом об этом прекрасно знали. Узнали бы и Вы, если бы внимательнее читали их книги.

chislo_avogadro в сообщении #1109851 писал(а):

По поводу философии "электрон точечный
" замечу

Это не философия, а практика, эксперимент. Практика говорит нам, что электрон - точечный и бесструктурный. Будут иные экспериментальные данные - будет другая модель. А пока вот так: точечный с прилагающимися к нему спином и собственным магнитным моментом. Далеко не идеал, но ближе к реальности, чем Ваши представления.

[BalyunovVV]

Озвучу очень простым языком решение проблемы, поставленной в теме:
Сила Лоренца не совершает работы, но она изменяет направление движения заряженной частицы. Например в проводе существует ток, электроны бегут вдоль провода. Помещаем провод в магнитное поле. Траектории электронов искривляются, при этом сила Лоренца все же не совершает работы. Но поскольку траектория электрона уже не направлена вдоль оси провода, рано или поздно он столкнется с краем провода и отдаст ему часть кинетической энергии. Т.е. работу совершает электрическое поле которое разгоняет электроны в проводе. А магнитное поле лишь создает условие чтобы это поле могло совершать работу.

[chislo_avogadro]

(Оффтоп)

Walker_XXI в сообщении #1110436 писал(а):

Да, никакой новой магнитной сущности спиновый магнитный момент не представляет

Именно это я и пытался донести, спасибо за подтверждение.

Walker_XXI в сообщении #1110436 писал(а):

Да, ему можно формально сопоставить некие эквивалентные токи и как-то формально связать их со спиновым моментом. Но целостной и непротиворечивой модели при таком сопоставлении не получится.

Это у меня было всего лишь вспомогательным средством в аргументации. Ничего больше.

Walker_XXI в сообщении #1110436 писал(а):

Это не философия, а практика, эксперимент. Практика говорит нам, что электрон - точечный и бесструктурный.

Это, разумеется, верно. Но в том контексте, в котором это первоначально прозвучало, это была философия.

-- 30.03.2016, 11:32 --

BalyunovVV в сообщении #1110443 писал(а):

Озвучу очень простым языком решение проблемы

+1

BalyunovVV в сообщении #1110443 писал(а):

А магнитное поле лишь создает условие чтобы это поле могло совершать работу.

Замечу только, что магнитное поле здесь меняет импульс электрона и, соответственно, должно уносить компенсирующий импульс. Значит, не поставляя энергии, всё же активно участвует в энергетическом балансе.