2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4  След.
 
 Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 03:08 


22/10/20
94
Уже в нескольких источниках встретил утверждение, что параллельно движущиеся со скоростью света одноименные заряды создают магнитное поле, которое полностью компенсирует их кулоновское отталкивание. Как это согласовать с теорией относительности, если мы представим наблюдателя, двигающегося параллельно этим зарядам также со скоростью света, то для него заряды находятся в покое и будут под действием сил Кулона отталкиваться друг от друга. А для наблюдателя, мимо которого эти заряды проносятся со скоростью света - заряды не будут отталкиваться друг от друга. Пример источника https://portal.tpu.ru/SHARED/u/ULENIKOV ... /lek10.pdf - слайд с заголовком "Параллельное движение двух заряженных частиц"

Мне не хочется лезть в дебри парадоксов, связанных со скоростью света, поэтому я упрощу вопрос до задачи движения с относительно малой скоростью 100 км/час.
подвесили два одноименных заряда в космосе на резинке таким образом, что если резинка ослабнет хоть на 0.000000002%, то сожмется и отошлет сигнал тревоги куда-нибудь. Так вот пока заряды находятся в покое все норм, никаких сигналов тревоги. Но вот вблизи этих зарядов появился в космосе объект, который относительно этих зарядов двигается с очень малой скоростью, 100км/час. И не понятно кто к кому двигается, то ли заряды к нему, то ли он к зарядам. И вот если наблюдатель посчитает, что он в покое, а заряды двигаются к нему, то значит заряды создают друг к другу магнитную силу притягивания, резинка сожмется и заряды отправят сигнал тревоги. А если заряды посчитать неподвижными, то значит они также останутся на месте и никакого сигнала не пошлют. Как избавиться от такого дуализма?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 03:30 
Заслуженный участник


20/08/14
11721
Россия, Москва

(Снова?!)

А это ничего что гугл выдаёт до 150 ссылок на минимум полдесятка тем только на этом форуме по данному вопросу? Вот некоторые:
topic77901.html
topic61627.html
topic60468.html
topic107815.html
topic61736.html
topic86213.html
Вы там не нашли ответа? Или не искали? Может стоит ознакомиться? И задавать уже более конкретные вопросы что осталось непонятным? Пока модераторы не потребовали собственных попыток решения ...

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 08:42 


17/10/16
4776
densaface
Действительно, это же элементарный вопрос. Вы разве не знаете о замедлении времени в движущихся системах отсчета?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 20:27 


03/10/20
14
densaface в сообщении #1492138 писал(а):
А для наблюдателя, мимо которого эти заряды проносятся со скоростью света - заряды не будут отталкиваться друг от друга.

Да чё там? Можно и со скоростью больше скорости света... И тогда они должны притягиваться, да?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 21:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17975
Москва
densaface в сообщении #1492138 писал(а):
Уже в нескольких источниках встретил утверждение, что параллельно движущиеся со скоростью света одноименные заряды
Почему авторам этого эпохального открытия до сих пор не дали Нобелевскую премию?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение14.11.2020, 22:12 


22/10/20
94
Dmitriy40
Спасибо, так гуглить на догадался.

Пока понравились некоторые реплики
http://dxdy.ru/post788465.html#p788465
"И да, парадокс разрешён. В системе отсчёта, связанной с током, будут ехать противоположно заряженные провода. Которые и будут притягиваться по Лоренцу к току соседнего провода, едущего в противоположном направлении."

Alex345 в сообщении #788487 писал(а):
DimaM в сообщении #788486 писал(а):
Alex345 в сообщении #788485 писал(а):
а два параллельных тока (состоящих из тех же движущихся зарядов) - притягиваются
Это смотря какие токи. Если два электронных пучка, они притягиваться не будут.


В проводах - притягиваются, а в виде свободных пучков - нет (без релятивистских эффектов).
Это и был псевдопарадокс.


Хотя согласно приведенным мной ссылкам утверждается, что 2 заряда, летящие с определенной скоростью влияют друг на друга, даже если они неподвижны относительно друг друга. И это противоречит СТО (о чем я и пытался писать в ТС).

Но приведенные цитаты как раз все и объясняют. И если мы нарисуем на листе 2 толстых проводника с током и как движутся в нем заряды, электроны к положительным остовам решетки, то увидим, что магнитное поле в случае параллельных токов создается движением заряда относительно положительного остова соседнего провода (по крайней мере такой вариант интерпретации все расставляет по полочкам). Если же мы нарисуем сечение униполярного диска, слои которого также двигаются относительно внешнего магнита, но неподвижны относительно друг друга, то поймем, почему эти слои не влияют друг на друга, что подтверждается экспериментально.

Подробнее про униполярный диск: так называемый парадокс диска Фарадея, когда мы крутим магнит и не крутим диск, то вольтметр покажет нам нулевую разность потенциалов из-за чего якобы делают вывод, что магнитное поле это некое возмущение среды, привязанное не к магниту, а к среде где он находится и потому когда он вращается, то поле с ним не вращается. Но если так размышлять, то тогда в любой неподвижной железке, покоящейся на магните была бы разность потенциалов, потому что наша планета летит с некой скоростью и поэтому создаваемое магнитное поле, которое привязано не к магниту, а к точке пространства, относительно которой движется наша планета, создавало бы движение железки относительно магнитного поля. Но поскольку в реальности мы не наблюдаем на лежащей на магните железке напряжение, то значит эта мысль любителей альтернативной науки не верна. А верна логика, описанная в википедии: мы потому не наблюдаем разность потенциалов на неподвижном диске вблизи вращающегося магнита, потому что измерительный прибор также относительно магнита двигается и создает ровно противоположную эдс. Это же подтверждает эксперимент, в котором вращают и магнит и диск и прибор, который также вместе с ними крутится и не показывает напряжения.

В силу этого мы можем сделать вывод, что магнитное поле от движущихся зарядов на диске Фарадея не влияет на сами эти заряды. Т.е. внешнее поле не будет ни компенсироваться, ни усиливаться относительно этих зарядов движением этих зарядов.

Подтвердите или опровергните это мое предположение.

p.s. заранее прошу прощения, если запутанно изложил мысль. Могу подробнее и с другой стороны, если потребуется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 00:36 


17/10/16
4776
densaface
Первый раз услышал о парадоксе униполярного генератора Фарадея. Как я понял, суть его в том, что когда a) диск вращают, а магнит - нет, то в измерительной цепи возникает напряжение (это логично). Если же б) магнит приклеивают к диску и вращают этот бутерброд вместе - опять возникает то же напряжение (хотя в диске оно теперь явно возникать не может). А если в) магнит вращают, а диск - нет, то напряжения нет (хотя здесь в диске оно явно должно возникать).

И объяснение этого парадокса совершенно естественное: напряжение генерируется еще и в измерительной цепи, а не только в диске. В этих трех случаях напряжение генерируется a) - только в диске, б) - только в измерительной цепи, в) - в обоих элементах с противоположными знаками.

Тут разве есть вообще что-то неясное?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 00:53 


27/08/16
10172
sergey zhukov в сообщении #1492343 писал(а):
хотя в диске оно теперь явно возникать не может

Почему не может, если магнитное поле то же самое? У магнитного поля нет скорости.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 01:17 


22/10/20
94
sergey zhukov в сообщении #1492343 писал(а):
densaface
Тут разве есть вообще что-то неясное?


Да, тут все ясно, но входит в противоречие с утверждением, что движущиеся параллельно заряды с одинаковой скоростью создает магнитное поле, которое действует друг на друга.

Смотрите, мы крутим диск в магнитном поле, он заряжается, например, плюс на крае. Этот плюс при вращении будет создавать магнитное поле. Теперь вопрос, будет ли это поле влиять на заряд на крае диска?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 06:54 
Заслуженный участник


20/08/14
11721
Россия, Москва
densaface в сообщении #1492297 писал(а):
В силу этого мы можем сделать вывод, что магнитное поле от движущихся зарядов на диске Фарадея не влияет на сами эти заряды. Т.е. внешнее поле не будет ни компенсироваться, ни усиливаться относительно этих зарядов движением этих зарядов.

Подтвердите или опровергните это мое предположение.
densaface в сообщении #1492346 писал(а):
Смотрите, мы крутим диск в магнитном поле, он заряжается, например, плюс на крае. Этот плюс при вращении будет создавать магнитное поле. Теперь вопрос, будет ли это поле влиять на заряд на крае диска?
А взять и посчитать? Прямо тут, со всеми выкладками. Задаться вменяемыми величинами радиуса диска, внешнего магнитного поля, скорости вращения, напряжением между краем и осью диска, материалом диска — и оценить величину магнитного поля этого "заряда на краю диска". Может она на порядки ниже чувствительности приборов, как было с напряжением от центробежной силы для диска Фарадея, а? Почему другие должны за вас что-то считать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 08:42 


17/10/16
4776
realeugene
У источников этого поля есть скорости.
Пока я смотрел, что такое парадокс диска Фарадея, то натолкнулся на такой вопрос, который как будто и является центральным в этом парадоксе: если магнит вращать, вращается ли его магнитное поле?

Возьмем диск и поместим рядом с ним магнит. Начнем вращать магнит. При этом диск так же начнет вращаться. Разве это не показывает однозначно, что магнитное поле покоящегося и вращающегося магнита - это не одно и то же?

densaface
Это у вас примерно такой вопрос: есть рамка с током, провод рамки создает вокруг себя магнитное поле. Будет ли это поле влиять на ток в самой рамке? Разумеется будет. Рамку от этого поля начинает растягивать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 10:36 
Заслуженный участник


21/09/15
998
В инженерных делах, и, скажем, ТОЭ (мостик между физикой и инженерными дисциплинами) очень часто говорят о движущихся полях (например, вращающееся поле в асинхронном двигателе), силовых линиях, которые что-то пересекают. Но это следует рассматривать как слэнг, визуализацию, способ интуитивно что-то представить.
Конечно же в строгой физике поле это что-то зависящее от координат и параметра скорости нет.

(Оффтоп)

(по-моему, это всем ясная тривиальность. Зачем я это написал?)

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 11:49 


27/08/16
10172
sergey zhukov в сообщении #1492362 писал(а):
Разве это не показывает однозначно, что магнитное поле покоящегося и вращающегося магнита - это не одно и то же?
Магнит без осевой симметрии создаст переменное магнитное поле. Магнит с осевой симметрией создаст стационарное магнитное поле, если его вращать вокруг оси. И заставить вращаться диск не сможет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 12:34 


17/10/16
4776
realeugene в сообщении #1492390 писал(а):
Магнит с осевой симметрией создаст стационарное магнитное поле, если его вращать вокруг оси.

Это нужно проверить. Не может быть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Магнитное поле и теория относительности.
Сообщение15.11.2020, 12:44 


27/08/16
10172
sergey zhukov в сообщении #1492397 писал(а):
Это нужно проверить. Не может быть.

Это вполне очевидно. При тех скоростях вращения, которые достижимы, магнитное поле любого вращающегося магнита считается в квазистатике. Если у магнита осевая симметрия, то при его повороте на некоторый угол магитнное поле поворачивается на тот же угол, переходя в себя благодаря наличию осевой симметрии магнита. Т. е. ничто никуда не движется.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 47 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group