Параллельно движущиеся заряды

Munin · 30/01/06 72407

Анатолий Григорьев в сообщении #630809 писал(а):

А у нас что.

Читайте по слогам: дру-га-я за-да-ча.

Анатолий Григорьев в сообщении #630809 писал(а):

Навстречу равномерно движущемуя пробному заряду, в его системе координат, равномерно движутся точечные заряды ионного остова металлической решётки.

То есть, есть разные заряды, которые по-разному движутся. Нет ни одной такой системы отсчёта, в которой все заряды были бы неподвижны. Поэтому нет и "передвигающегося поля".

Анатолий Григорьев в сообщении #630809 писал(а):

Результат магнитного взаимодействия пробного заряда с проводом - сумма результатов магнитных взаимодействий пробного заряда с каждым ионом решётки.

Верно. Но не сумма передвигающихся полей. А всего одно поле. Нету переусложнённой картинки.

Анатолий Григорьев в сообщении #630809 писал(а):

Кстати, даже если признать, что в системе отсчёта пробного заряда существует неподвижное магнитное поле от тока положительных ионов, то Вам легче не станет. Для любого движущегося заряда всегда можно перейти в систему отсчёта с ним связанную. В ней и заряд, и магнитные поля, неподвижны

Вы всё ещё не понимаете, что если одно неподвижно - это не значит, что всё вместе неподвижно. Ровно наоборот: если есть движение одного относительно другого, то оно всегда будет, в любой системе отсчёта: что совой об пень, что пнём об сову, но в системе отсчёта совы не будет неподвижен пень, в системе отсчёта пня не будет неподвижна сова - никак от этого не избавиться.

Разумеется, для магнитных полей нельзя говорить о "неподвижности". Для них есть только переменность и постоянство. Так вот, не будет постоянства. А раз есть переменность магнитного поля, то есть и электрическое поле, я ещё раз напомню третье уравнение Максвелла:
$\operatorname{rot}\mathbf{E}=-\dfrac{1}{c}\dfrac{\partial\mathbf{B}}{\partial t}.$

Анатолий Григорьев в сообщении #630809 писал(а):

Остальная часть Вашего сообщения - чистая софистика, а я в ней не силён.

Я бы сказал, что вы не сильны, но модераторов не хочу сердить...

Анатолий Григорьев · 28/03/09 ∞ 272 г. Харьков

Joker_vD в сообщении #630905 писал(а):

Нет. Реально существует электромагнитное поле . А уже из него для удобства расчетов можно выдрать магнитное поле .

Вся теория электромагнитного поля держится на уравнениях Максвелла. А те, в свою очередь, просто обобщение опытов с электрическими и, как тогда считали, магнитными полями. Всё шло прекрасно до создания теории относительности. Вскоре после её появления, в 1912 году, Ли Пейдж (Leigh Page. Am.J.Sci. Fourht Series Vol.XXXIY №199 July 1912 г. с.57. За давностью лет это редкий журнал. В московской Ленинской библиотеке его нет, но по её данным он есть в библиотеках МГУ и Тимирязевской академии. В МГУ меня не пустили, а работники Тимирязевки не только нашли для меня этот номер журнала, но и немного задержались на работе, чтобы сделать ксерокопию. Большое спасибо им и библиотекарям Ленинки за это!) используя СТО и закон Кулона вывел основные законы электродинамики. Но его работа как-то осталась незамеченной, тем более что при выводе магнитного взаимодействия автор не то допустил ошибки, не то избрал слишком сложный путь, в общем в его математике я разобраться не могу. Тем не менее, сейчас во многих учебниках можно найти вывод магнитного взаимодействия исходя из закона Кулона и СТО (в т. ч. у Фейнмана).

Возвращаясь к нашему заряду летящему вдоль провода с током, представим себе два мысленных опыта. Первый, как у Фейнмана - вдоль провода с током летит, в его магнитном поле, свободный пробный заряд. В лабораторной системе на него действует магнитная составляющая силы Лоренца и его траектория загибается к проводу. В сопутствующей ему системе отсчёта плотность ионов металлической решётки, из-за сокращения расстояний между ними, увеличилась и на пробный заряд действует дополнительная сила Кулона, под действием которой пробный заряд движется к проводу.
А теперь представим себе, что ток в проводе выключен, а на движущийся пробный заряд механически давит небольшая пружинка с такой же силой, как и сила Кулона. В сопутствующей системе заряд будет двигаться к проводу, а в лабораторной - его траектория будет загибаться к проводу, причём точно так же как и в первом опыте. А теоретик во втором случае просто пересчитает механическую силу в лабораторную систему по правилам СТО, а объясняя первый опыт начнёт изобретать какое-то магнитное поле, хотя в СТО все силы пересчитываются по одним и тем же правилам. Отсюда следует , что никакого магнитного поля не существует, а это серьёзный подкоп под уравнения Максвелла, вернее низведение магнитного поля из чего-то равноправного полю электрическому, до некоего удобного расчётного приёма.

-- Пн окт 15, 2012 13:11:00 --

Rishi в сообщении #630545 писал(а):

Правда не совсем понятно, если мы будем двигаться мимо прямоугольного контура с током, то плотность заряда в параллельном участке контура будет одна, а в перпендикулярном движению - другая. Значит заряд где-то в углах контура будет накапливаться?

Кроме разной плотности зарядов в разных частях прямоугольного контура, заряд "видит" разные участки прямоугольного контура в разное время по часам расставленным у этого контура. Так что там всё в порядке, Эйнштейн всё предусмотрел.

Joker_vD · 09/09/10 3729

Хорошо, ну а как быть в случае, когда зарядов и токов вообще нет, а электромагнитные волны — все-таки есть?

Анатолий Григорьев · 28/03/09 ∞ 272 г. Харьков

Никаких электромагнитных волн нет. Есть только чисто электрические, описываемые вторым слагаемым в формуле (63,8) ЛЛ т.2. И вообще, изменение электрического поля, само по себе, не приводит к появлению магнитного поля. Главную роль играет изменение плотности тех электрических зарядов которые это электрическое поле создают. А она меняется не только с изменением собственно плотности (штук зарядов в единице объёма), но и с изменением скорости движения пробного заряда (эффекты СТО). А уж изменения плотностей зарядов приводят к изменению тех дополнительных электрических полей которые классическая электродинамика выводит из изменений магнитного поля. Более подробно все изложено в моей статье, ссылку на которую я отправлю к вам в личку.

Munin · 30/01/06 72407

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

Вся теория электромагнитного поля держится на уравнениях Максвелла. А те, в свою очередь, просто обобщение опытов с электрическими и, как тогда считали, магнитными полями.

Их и сейчас считают магнитными. А всё вместе - электромагнитные, как вам уже говорили.

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

в общем в его математике я разобраться не могу.

Разберитесь для начала в гораздо более простой стандартной математике СТО. Типичная ошибка дилетантов: лезть в сложные первоисточники, не обладая базовыми навыками.

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

В сопутствующей ему системе отсчёта плотность ионов металлической решётки, из-за сокращения расстояний между ними, увеличилась и на пробный заряд действует дополнительная сила Кулона, под действием которой пробный заряд движется к проводу.

Не "движется к проводу", а "ускоряется к проводу" - именно это аналог загибающейся траектории.

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

А теоретик во втором случае просто пересчитает механическую силу в лабораторную систему по правилам СТО, а объясняя первый опыт начнёт изобретать какое-то магнитное поле

Можно и просто силу пересчитать в лабораторную систему. Но чтобы найти эту силу из кулоновского поля, придётся ввести магнитное поле.

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

Отсюда следует , что никакого магнитного поля не существует

Существует электромагнитное поле. А вот его отдельные составляющие называются электрическим и магнитным полем. Вот что отсюда следует.

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

а это серьёзный подкоп под уравнения Максвелла

Никакого подкопа. Вот уравнения Максвелла:

$\begin{gather*}\frac{\partial F^{\mu\nu}}{\partial x^\mu}=-\frac{4\pi}{c}j^\nu\\e^{\mu\nu\lambda\rho} \dfrac{\partial F_{\lambda\rho}}{\partial x^\nu}=0\end{gather*}$

Анатолий Григорьев в сообщении #631158 писал(а):

вернее низведение магнитного поля из чего-то равноправного полю электрическому, до некоего удобного расчётного приёма.

Дело в том, что электрическое поле низводится вместе с магнитным, и они остаются равноправными. А реальным оказывается электромагнитное поле, 4-тензор 2 ранга, антисимметричный (или 2-форма, на немного другом языке).

Анатолий Григорьев в сообщении #631395 писал(а):

Никаких электромагнитных волн нет. Есть только чисто электрические, описываемые вторым слагаемым в формуле (63,8) ЛЛ т.2.

К сожалению, эта формула получена с использованием магнитного поля, и поэтому неотрывна от формулы (63.9). Взять её просто так, как готовую, нельзя.

Анатолий Григорьев · 28/03/09 ∞ 272 г. Харьков

Ув. Munin!
Мир устроен значительно проще, чем это представляется Вам. Вы считаете, что в основе всей электродинамики лежат уравнения Максвелла - дифференциальные уравнения в частных производных с 6-ю перепутанными неизвестными. Для их решения приходится вводить понятие потенциала, налагать дополнительные условия и т. д.
А можно в основу электродинамики положить формулу 63,8 из ЛЛ т.2, считая её экспериментально установленной, а не выведенной из уравнений Максвелла. В науке такое вполне допускается. В планиметрии Вы можете считать основой 5-й постулат Эвклида и вывести, что сумма внутренних углов треугольника равна 180 градусов. А можете наоборот.
Если за основу взять формулу 63,8, описывающую поле как угодно движущегося электрического заряда, сразу отпадает куча всяких доказательств которые прводятся в учебниках по электродинамике, то что там доказывается длинным и сложным путём, из этой формулы следует очевидно. А если дополнить эту формулу принципами СТО, прежде всего сокращением расстояний в направлении движения, исчезает за ненадобностью представление о магнитном поле - все магнитные силы получаются естественным образом из этой формулы. Более того, получается целый раз новых результатов - становится ненужным ток смещения, исчезает магнитное поле вокруг одиночного движущегося заряда, даже в классическом смысле, электромагнитная волна превращается просто в колебания электрического поля, легко разрешается целый ряд парадоксов классической электродинамики, например, не нужно отказываться от 3-го закона Ньютона.

Munin · 30/01/06 72407

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

Мир устроен значительно проще, чем это представляется Вам. Вы считаете, что в основе всей электродинамики лежат уравнения Максвелла - дифференциальные уравнения в частных производных с 6-ю перепутанными неизвестными. Для их решения приходится вводить понятие потенциала, налагать дополнительные условия и т. д.

Нет, мир устроен значительно проще, чем это представляется вам. В основе всей электродинамики лежит векторное поле, являющееся калибровочным, и имеющее калибровочно-инвариантный собственный лагранжиан, и калибровочно-инвариантную связь с другими полями. Это всё - просто. А то, что вы воображаете - сложно.

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

А можно в основу электродинамики положить формулу 63,8 из ЛЛ т.2, считая её экспериментально установленной

Нельзя, потому что она не установлена экспериментально. Нет набора экспериментов, дающего именно эту формулу, непосредственно. Нельзя объявлять экспериментально установленным то, что экспериментально установленным не является. Физика не терпит такой вольготности.

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

В науке такое вполне допускается. В планиметрии Вы можете считать основой 5-й постулат Эвклида и вывести, что сумма внутренних углов треугольника равна 180 градусов. А можете наоборот.

В науке допускается кое-что другое, а не обман насчёт экспериментальной установленности.

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

Если за основу взять формулу 63,8, описывающую поле как угодно движущегося электрического заряда, сразу отпадает куча всяких доказательств которые прводятся в учебниках по электродинамике, то что там доказывается длинным и сложным путём, из этой формулы следует очевидно.

Кроме некоторых важных деталей, которые увы, из этой формулы не следуют вообще, а вот в электродинамике наличествуют. Как насчёт энергии магнитного поля, которая есть, если магнитного поля нет? Как насчёт вектора Пойнтинга?

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

электромагнитная волна превращается просто в колебания электрического поля

Для этого, увы, электрическое поле должно подчиняться дифференциальным уравнениям, которым оно на самом деле не подчиняется.

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):

легко разрешается целый ряд парадоксов классической электродинамики, например, не нужно отказываться от 3-го закона Ньютона.

Парадоксы-то разрешаются и без ваших предложений. А вот от 3-го закона Ньютона отказаться неизбежно придётся. Вы обратили внимание, каков смысл величин $R$ и $\mathbf{R}$ в этой формуле?

Joker_vD · 09/09/10 3729

Анатолий Григорьев
Чем вам так не угодило бедное, несчастное $\mathbf H$ ? Вы его предлагаете нафиг изгнать из книг? А электромагниты рассчитывать как будем?

Я, в принципе, догадываюсь, что вы хотите сказать: что имея на руках начальное распределение зарядов, их скорости и зная $\mathbf E(x,y,z)$ в начальный момент, вы сможете однозначно описать все дальнейшие явления — в том числе и значение $\mathbf H(x,y,z)$ в начальный момент. Хотя нет: вот есть у вас пустой-пустой вакуум, никаких зарядов, и $\mathbf E_0(x,y,z)=\left(0, E_0 \cos\frac{\omega}{c} x, 0\right)$ . Глянем на точку с координатами $\left(\frac{\pi c}{2\omega},0,0\right)$ : мы имеем $\mathbf E_0(\frac{\pi c}{2\omega},0,0)=\left(0, E_0 \cos(\frac{\omega}{c}\frac{\pi c}{2\omega}), 0\right)=(0, 0, 0)$ . Чему будет равен $\mathbf E$ в этой точке в следующий момент времени $dt$ ? Вам на выбор: а) $\left(0, E_0\sin\omega dt,0\right)$ ; б) $\left(0,-E_0\sin\omega dt,0\right)$ . Оба варианта хороши, только в одном случае волна идет по оси $Ox$ вправо, а в другом — по ней же влево. Какой выберете? Будь у вас $\mathbf H_0$ — а у вас его нет, — вы бы нашли $[\mathbf E\mathbf H]$ и узнали, куда волна движется и выбрали бы правильный вариант. Ну так что?

Насчет "парадоксов" — я хоть убей не вижу, где тут парадокс, если третий закон Ньютона неверен для немеханических явлений? Потому что он действительно неверен — да, силы неравны, но лишний импульс уйдет в поле. Кстати, вы в курсе, что свет оказывает давление на поверхность, на которую падает? Т.е. сообщает ей импульс? Мне кажется, что если бы третий закон Ньютона тут выполнялся, то светового давления не было бы.

Анатолий Григорьев · 28/03/09 ∞ 272 г. Харьков

Munin в сообщении #631576 писал(а):

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):
А можно в основу электродинамики положить формулу 63,8 из ЛЛ т.2, считая её экспериментально установленной

Нельзя, потому что она не установлена экспериментально. Нет набора экспериментов, дающего именно эту формулу, непосредственно. Нельзя объявлять экспериментально установленным то, что экспериментально установленным не является. Физика не терпит такой вольготности.

Т. е. Вы хотите сказать, что она неверна и ЛЛ морочат людям головы. Я ведь пишу считать её экспериментально установленой и на её основе строить всю электродинамику. Нечто аналогичное сделал когда-то Ньютон. Все три закона носящие его имя были известны и до него. Но он показал, как можно построить всю классическую механику исходя из этих трёх законов.

Munin в сообщении #631576 писал(а):

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):
Если за основу взять формулу 63,8, описывающую поле как угодно движущегося электрического заряда, сразу отпадает куча всяких доказательств которые прводятся в учебниках по электродинамике, то что там доказывается длинным и сложным путём, из этой формулы следует очевидно.

Кроме некоторых важных деталей, которые увы, из этой формулы не следуют вообще, а вот в электродинамике наличествуют. Как насчёт энергии магнитного поля, которая есть, если магнитного поля нет? Как насчёт вектора Пойнтинга?

Не слышал о энергии отсутствующего магнитного поля, вот об улыбке чеширского кота читал. Вектор Пойтинга легко переписать используя только понятие электрического поля, кстати, сразу исчезнет парадокс - в скрещенных электрическом и магнитном постоянных полях вектор Пойтинга отличен от нуля, хотя никакого видимого переноса энергии нет.

Munin в сообщении #631576 писал(а):

электромагнитная волна превращается просто в колебания электрического поля

Для этого, увы, электрическое поле должно подчиняться дифференциальным уравнениям, которым оно на самом деле не подчиняется.

Дифференциальные уравнения - как раз ненужное усложнение. Если в какой-то антенне колеблются какие-то электрические заряды, во все стороны будет разлетаться электрическое поле описываемое формулой 63,8. достигая других зарядов оно будет производить все те эффекты котрые мы называем действием излучения на вещество.
/

Munin в сообщении #631576 писал(а):

Анатолий Григорьев в сообщении #631521 писал(а):
легко разрешается целый ряд парадоксов классической электродинамики, например, не нужно отказываться от 3-го закона Ньютона.

Парадоксы-то разрешаются и без ваших предложений. А вот от 3-го закона Ньютона отказаться неизбежно придётся. Вы обратили внимание, каков смысл величин R и R в этой формуле?

Самый обыкновенный. R - радиус-вектор, проведённый из точки нахождения заряда в точку наблюдения (это я ЛЛ цитирую), R -его длина.
А уж раз мы вновь заговорили о парадоксах давайте вернёмся к проводу с током с летящей вдоль него заряженной частицей (по Фейнману).
Итак заряженная частица, по Вашим представлениям, летит, в лабораторной системе отсчёта, в магнитном поле тока, на неё действует магнитная сила Лоренца и её траектория изгибается к проводу. В сопутствующей частице системе отсчёта на неё действует электрическая часть силы Лоренца и она приближается к проводу.
А теперь давайте выключим ток и снабдим частицу пружинкой создающей такую же силу как и электрическая сила Лоренца. Под действием этой силы частица будет, так же как и в первом случае, приближаться к проводу. Эту механическую силу можно по формуле СТО пресчитать в лабораторную систему отсчёта и тем самым объяснить искривление траектории частицы наблюдаемое в этой системе.
По той же формуле СТО мы обязаны пересчитывать и электрическую силу Лоренца в первом опыте и, по вычислениям Фейнмана, она оказывается в точности равна магнитной сил взаимодействия. Но у нас же в лабораторной системе, кроме неё есть ещё и сила взаимодействия частицы с магнитным полем. Т. е. на частицу действуют одновременно две силы и её траектория должна быть совсем другой. Почему, по Вашему, мы должны пересчитывать механическую силу при переходе из одной системы отсчёта в другую и не делать этого в отношении электрической силы?
По моему, магнитного поля не существует, магнитной силы тоже и всё становится на свои места.
Конечно, можно и нужно оставить в физике магнитное поле, но не как нечто реальное, а как просто удобный способ вычисления и даже измерения тех дополнительных электрических полей, что возникают вследствие эффектов СТО.

-- Ср окт 17, 2012 14:11:20 --

Ув.Joker_vD!
Я вовсе не предлагаю изгнать магнитное поле из книг, но предлагаю "разжаловать" его из рельно существующего поля, такого как электрическое, в удобный расчётный приём, как раз для расчёта, в частности, электромагнитов.
Вы не совсем правильно догадываетесь, что я хочу сказать. Сколь бы ни был пустым вакуум, где-то существуют электрические заряды создавшие электрические поля которые наблюдаются в рассматриваемом объёме пустого вакуума. Именно их движение (положения, скорости и ускорения) определяют электрические поля которые будут наблюдаться в рассматриваемом объёме пустого вакуума, с учётом задержки во времени необходимой для распространения электрических полей ит зарядов до рассматриваемого объёма. Поле в любой точке будет таким, каким оно было в точке отстоящей на cdt в направлении (с некоторыми поправками) на заряды создающие это поле. Представление о том, что поле в данной точке определяется полями в соседних точках пространства ошибочно, оно определяется движением зарядов создавших это поле. Когда Вы смотрите телевизор, движение электронов в его антенне определяется движением электронов в передающей антенне телецентра. Его можно "увидеть" посмотрев, что там приближается со стороны телецентра.
По поводу 3-го закона Ньютона. Я уже писал, что если отказаться от магнитного поля, этот закон будет справедливым всегда и везде. Нужно только считать что поле способно передавать импульс, а это довольно очевидно и так. Для того чтобы создать поле способное передавать импульс нужно двигать заряды с ускорением, т. е. прикладывать к ним силу. А достигнув других зарядов это поле создаст силу действующую на них и, если они могут двигаться, передаст им свой импульс. Отсюда и световое давления и все прочие эффекты взаимодействия вещества и поля.

Munin · 30/01/06 72407