Чем обусловлено правило правой руки в магнитной индукции?

[sergey zhukov]

prohodjawii
Ок. Во первых, постоянного магнитного поля без тока не бывает. Это верно и для постоянного магнита. Так что когда мы говорим о взаимодействии тока с магнитным полем, мы всегда говорим о взаимодействии тока с полем, порожденным другим током.

И что же говорит нам это взаимодействие? Да просто что два проводника отталкиваются, если токи направлены противоположно, и притягиваются, если токи направлены в одну сторону. Как мы определим направление вращения магнитного поля этих токов - это совершенно неважно. Токи будут взаимодействовать, исходя из направления протекания.

В вашем примере с магнитным полем и током происходит вот что: если мы договоримся о векторном произведении, как о левой тройке, то одновременно с изменением направления силы Лоренца изменится направление и внешнего магнитного поля, ведь оно порождается каким-то током за пределами рассматриваемого участка так же теперь по правилу левой тройки, т.е. наоборот. Поэтому инвертированная сила Лоренца в инвертированном магнитном поле даст тот же результат.

[warlock66613]

wrest в сообщении #1494901 писал(а):

Почему так, тоже никто не знает.

Ну вообще-то знаем, но в данной теме это лишнее.

[prohodjawii]

wrest в сообщении #1494901 писал(а):

prohodjawii в сообщении #1494898 писал(а):

Непонятно только почему последний вектор направлен ВСЕГДА строго в определённую сторону (при неизменных первых двух векторах). Что заставляет двигаться проводник именно в эту сторону, а не в противоположную?

Потому что одноименные электрические заряды всегда отталкиваются, а разноименные электрические заряды всегда притягиваются. Почему это так, никто не знает. Одноименные "гравитационные заряды" (массы) всегда притягиваются, а разноименных (отрицательной массы) не существует. Почему так, тоже никто не знает. Таким наш мир создал "случай, бог изобретатель."

И к чему всё это? Где в моём примере одноимённые заряды? Последнее предложение вообще антинаучно.

Давайте перейдем к картинкам . Вот классическая картинка, с помощью которой объясняется данное явление. Почему в данном случае магнитное поле проводника направлено против часовой стрелки? Ведь что-то же должно заставлять это поле ориентироваться именно в этом направлении при протекании тока в проводнике в заданном направлении. Если предположить, что есть что-то, что заставляет электромагнитное поле проводника закручиваться в определённую сторону, то само собой разумеется, что при протекании тока в обратном направлении, поле закрутится в противоположную сторону. Но вот что заставляет закручиваться это поле? При отсутствии тока (потенциалов на концах) мы считаем, что все электроны двигаются хаотично, никаких магнитных полей вокруг проводника нет.

Не знаю какими словами ещё объяснить свой вопрос. Но хочется понять именно суть: почему всегда в одну сторону...

-- 02.12.2020, 19:34 --

sergey zhukov в сообщении #1494903 писал(а):

prohodjawii
Ок. Во первых, постоянного магнитного поля без тока не бывает. Это верно и для постоянного магнита. Так что когда мы говорим о взаимодействии тока с магнитным полем, мы всегда говорим о взаимодействии тока с полем, порожденным другим током.

И что же говорит нам это взаимодействие? Да просто что два проводника отталкиваются, если токи направлены противоположно, и притягиваются, если токи направлены в одну сторону. Как мы определим направление вращения магнитного поля этих токов - это совершенно неважно. Токи будут взаимодействовать, исходя из направления протекания.

В вашем примере с магнитным полем и током происходит вот что: если мы договоримся о векторном произведении, как о левой тройке, то одновременно с изменением направления силы Лоренца изменится направление и внешнего магнитного поля, ведь оно порождается каким-то током за пределами рассматриваемого участка так же теперь по правилу левой тройки, т.е. наоборот. Поэтому инвертированная сила Лоренца в инвертированном магнитном поле даст тот же результат.

т.е. Вы хотите сказать, что в постоянном магните протекает какой-то постоянный мизерный ток?

Сила Лоренца - это опять отсылка к закону, написанному на основании существующих наблюдений.

[wrest]

prohodjawii в сообщении #1494905 писал(а):

И к чему всё это? Где в моём примере одноимённые заряды?

Это просто глубже лежит, чем вы видите сейчас :)
Почитайте
Парселл Э. Электричество и магнетизм.
По этому ( https://mipt.ru/dasr/upload/922/f_3kf4u ... 81ii9w.pdf ) тексту -- параграф 5.9, страницы 180-187. Там с картинками.

-- 02.12.2020, 20:29 --

prohodjawii в сообщении #1494905 писал(а):

Вы хотите сказать, что в постоянном магните протекает какой-то постоянный мизерный ток?

Если очень упрощенно и "на пальцах", то много мизерных токов, протекающих по мизерным колечкам, ориентированным примерно одинаково. Суммарно получается весьма не мизерно, а очень даже ощутимо.

[sergey zhukov]

prohodjawii в сообщении #1494905 писал(а):

Вы хотите сказать, что в постоянном магните протекает какой-то постоянный мизерный ток?

Конечно. И не мизерный он вовсе. Еще Ампер знал, что магнитное поле постоянного магнита - результат суммы малых кольцевых токов атомов, которые его составляют.

Ок. Еще раз: постоянное магнитное поле создается только постоянными токами. Это факт. Все постоянные магниты эквивалентны электромагнитам. Для каждого постоянного магнита можно определить направление эффективного тока, создающего его поле. Это, в частности, так же значит, что у нас теперь не может быть области равномерного магнитного поля, которое просто задано как бы извне без указания порождающего его тока, как это обычно бывает в школьных задачах. У этого поля должен быть ток-источник.

Теперь придумайте эксперимент, в котором участвуют одни только провода и электромагниты и в котором направление закручивания магнитного поля вокруг провода можно как-то однозначно определить. Убедитесь, что такого эксперимента не существует. Это значит, что направление вращения поля можно принять произвольно, на наблюдаемых явлениях это не отражается.

Вы даже можете считать, что магнитное поле именно вращается вокруг провода в обратную сторону. И можете убедиться, что никаких проблем с наблюдаемыми явлениями это не вызывает. Если всюду называть правое левым, а левое правым, от этого в мире что-то разве изменится?

Вот, например, подавляющее большинство гаек - с правой резьбой. И подавляющее большинство болтов - тоже. Мы знаем, что если крутить правую гайку по часовой стрелке, она закручивается. Но то же самое будет и с левой гайкой на левом болте, которую крутят против часовой стрелки. Она тоже закручивается. В первом случае все делают влево, а во втором - все вправо. Результат одинаковый.

[prohodjawii]

sergey zhukov в сообщении #1494912 писал(а):

prohodjawii в сообщении #1494905 писал(а):

Вы хотите сказать, что в постоянном магните протекает какой-то постоянный мизерный ток?

Теперь придумайте эксперимент, в котором участвуют одни только провода и электромагниты и в котором направление закручивания магнитного поля вокруг провода можно как-то однозначно определить. Убедитесь, что такого эксперимента не существует. Это значит, что направление вращения поля можно принять произвольно, на наблюдаемых явлениях это не отражается.

Вы даже можете считать, что магнитное поле именно вращается вокруг провода в обратную сторону. И можете убедиться, что никаких проблем с наблюдаемыми явлениями это не вызывает. Если всюду называть правое левым, а левое правым, от этого в мире что-то разве изменится?

Это всё понятно и вопросов не вызывает. Непонятно как проводник без тока условно в вакууме без действия на него каких-либо других сил извне при приложении потенциалов к его (проводника) концам, знает в какую сторону закрутить электромагнитное поле вокруг себя?

Ну или если говорить про взаимодействие двух проводников, то как второй узнал в какую сторону (по часовой или против) закрутил первый, чтобы закрутить своё поле таким образом, что при одинаковом направлении тока... Хотя тут проще не думать о поле, а достаточно подумать о потоке заряженных частиц в проводах.

А вот с постоянным магнитом... почитаю. Может и там пойму почему так происходит. Не пойму - вернусь с вопросами.

[Prisma]

prohodjawii в сообщении #1494920 писал(а):

Это всё понятно и вопросов не вызывает. Непонятно как проводник без тока условно в вакууме без действия на него каких-либо других сил извне при приложении потенциалов к его (проводника) концам, знает в какую сторону закрутить электромагнитное поле вокруг себя?

Вы случайно не троллите? Поле такое, потому что это сумма полей от каждого заряда, а не проводник "знает". То, что заряды в проводнике, при перемене полярности приложенного напряжения, меняют направление движения пояснять не надо?

ПС Упоминаемые какие-то гипотетические силы, зачем вообще упоминаются? Их роль какой виделась (гипотетически)?

[wrest]

prohodjawii в сообщении #1494920 писал(а):

Ну или если говорить про взаимодействие двух проводников, то как второй узнал в какую сторону (по часовой или против) закрутил первый,

Он и не знает. Но знает в ту ли сторону движутся его заряды, что и в первом проводнике, и если в ту же, то притягивается. А как он это узнаёт и почему притягивается и как это связано с одноименностью\разноименностью зарядов -- см. мою ссылку на Парселла. Там 6 страниц чтения всего. С картинками :)

[prohodjawii]

wrest в сообщении #1494925 писал(а):

prohodjawii в сообщении #1494920 писал(а):

Ну или если говорить про взаимодействие двух проводников, то как второй узнал в какую сторону (по часовой или против) закрутил первый,

Он и не знает. Но знает в ту ли сторону движутся его заряды, что и в первом проводнике, и если в ту же, то притягивается. А как он это узнаёт и почему притягивается и как это связано с одноименностью\разноименностью зарядов -- см. мою ссылку на Парселла. Там 6 страниц чтения всего. С картинками :)

Посмотрел, прочитал, но там про заряды. С ними вопросов как раз нет. Так что я не понимаю к чему эта ссылка. Почитаю ещё другие главы, может там чего найду.

Ещё раз попробую сформулировать вопрос:

Пусть есть движущийся заряд. Он создаёт магнитное поле вдоль оси своего движения. Куда направленно это поле? Ну или так: есть проводник с 1 электроном внутри. Электрон имеет заряд и при отсутствии разности потенциалов он условно стоит на месте, а при приложении разности потенциалов к концам проводника начинает движение вдоль него. При этом создавая магнитное поле, закрученное по (против) часовой стрелки (зависит от того, с какой стороны мы смотрим). Почему именно в эту сторону закручено магнитное поле? Я понимаю, что направление можно принять любым, какое нравится, хоть по, хоть против. Это ничего не меняет. Но почему, когда на конец под номером 1 мы подаём положительный потенциал, а на конец под номером 2 - отрицательный, то магнитное поле всегда закручивается в определенном направлении? Почему не случайным образом? Что на это влияет? Если Вы говорите, что в постоянном магните протекают постоянные токи, то можете нарисовать (или объяснить на пальцах) для U-образного магнита, откуда куда там протекает ток? Мне нужно просто понять, почему проводник в постоянном магнитном поле при протекании по нему тока начинает двигаться в перпендикулярном направлении к векторам электрического тока и магнитного поля, причём всегда строго в одну сторону. Может мне проще будет понять не переходя к магнитным полям, а просто рассматривая направление движения заряженных частиц... (только вот откуда и куда они в постоянном магните текут?)

[Prisma]

prohodjawii в сообщении #1494930 писал(а):

Но почему, когда на конец под номером 1 мы подаём положительный потенциал, а на конец под номером 2 - отрицательный, то магнитное поле всегда закручивается в определенном направлении? Почему не случайным образом? Что на это влияет?

То есть, в одном эксперименте заряд движется от нас и в другом эксперименте тоже от нас и такой же по знаку заряд, но в этих экспериментах поле должно быть почему-то разное, по разному закручено?

-- 02.12.2020, 22:55 --

prohodjawii в сообщении #1494930 писал(а):

Если Вы говорите, что в постоянном магните протекают постоянные токи, то можете нарисовать (или объяснить на пальцах) для U-образного магнита, откуда куда там протекает ток?

по кругу он (суммарный ток) там течёт, если на пальцах

[sergey zhukov]

prohodjawii
Да просто считайте, что нет никакого магнитного поля. Выдумки все это. Считайте, что токи взаимодействуют друг с другом прямо. Которые сонаправлены - притягиваются, которые противонаправлены - отталкиваются. Не думайте о магнитном поле. Зачем оно вообще нужно, когда можно говорить прямо о взаимодействии токов? Как вы думаете?

Постоянный магнит действует на провод с током. Подберем электромагнит, который действует на провод с током точно так же. Тогда ток в постоянном магните течет в ту же сторону, что и в обмотке этого электромагнита.

[prohodjawii]

По какому кругу? Я этих кружков могу много нарисовать... Но так, чтобы они объяснили эксперимент и наличие 2-х полюсов у постоянного магнита - что-то пока не получается.

[sergey zhukov]

prohodjawii
Вот, например. Взяли вы катушку электромагнита, поставили ее вертикально и подвесили над ней провод с током. Куда отклониться провод, когда в электромагните включат ток? Конечно, к той стороне катушки, где ток течет сонаправленно с током в проводе. А другая сторона катушки, где ток течет в противоположную сторону, будет этот провод отталкивать. Вот вам и правило, по которому магнит действует на провод с током. А про магнитное поле можете на этом уровне и не вспоминать.

Да вам просто лень посмотреть и разобраться, как обьясняется наличие поля у постоянного магнита. Вот писать сюда без конца - это вам не лень.

[prohodjawii]

Prisma в сообщении #1494939 писал(а):

То есть, в одном эксперименте заряд движется от нас и в другом эксперименте тоже от нас и такой же по знаку заряд, но в этих экспериментах поле должно быть почему-то разное, по разному закручено?

А почему оно должно быть одинаково закручено? Именно это я и пытаюсь понять, каков механизм "закручивания" поля вокруг заряженной частицы, которая из состояния покоя переходит в состояние движения?

-- 03.12.2020, 00:47 --

Ну, скажем, пуля вылетая из ствола закручивается всегда в одну и ту же сторону (для одного и того же ствола), потому что в стволе есть специальные засечки. Если бы не было засечек, то пуля вылетала бы либо закрученная в случайную сторону, либо вообще без крутящего момента.

А тут электрон, который хаотически движется в трёхмерном пространстве в некоторой области (условно стоит на месте), приобретая определённое направление движения под действием приложенного напряжения вдруг начинает создавать вокруг себя поле закрученное ВСЕГДА в определённую сторону. Почему?

-- 03.12.2020, 01:10 --

sergey zhukov в сообщении #1494955 писал(а):

Да вам просто лень посмотреть и разобраться, как обьясняется наличие поля у постоянного магнита. Вот писать сюда без конца - это вам не лень.

Мне не лень, просто найти не могу. А Вам лень объяснить или дать ссылку... Максимум, что нашёл - упоминание про спин (вращение самого электрона вокруг своей оси). Но это опять ничего не объясняет, так как не понятно по какому принципу во время упорядоченного движения электрона (-ов) эта самая ось ориентируется именно этим концом в заданном направлении, а не противоположным.

[Prisma]

prohodjawii в сообщении #1494956 писал(а):

А почему оно должно быть одинаково закручено?

Вам уже сто раз объяснили, что никакой закрутки нет, это мы так описываем, исходя из взаимодействия. Если выбрать вариант "закрутки", который можно выбрать/определить произвольно, и закрепить в правилах, по которым мы и будем определять силы во взаимодействиях, то с какой стати "закрутка" должна меняться в одинаковых условиях, но в разное время? Если "закрутка" меняется случайно, то два заряда, летящих в одном направлении параллельно будут испытывать то дополнительное отталкивание, то дополнительное притяжение.
PS И вообще, а пусть тогда заряд летит, а его магнитное поле вдруг раз и спонтанно поменяло направление закручивания