Магнитное поле как релятивистское следствие электрического.

[Orion_123]

Помогите разобраться
Я изучил тонны объяснений концепции магнитного поля как релятивистского следствия электрического, но во всех них бессовестно игнорируются одни и те же пробелы в описании явления.

Пример:
Сила Ампера - сила притяжения между двумя проводами с токами, текущими в одном направлении.
Рассмотрим ее с точки зрения релятивизма в неподвижной системе координат:

Электроны, идущие по проводам, сжимаются, повышается их плотность и появляется кажущийся отрицательных заряд проводов. Допустим, на один ион меди приходится два электрона. Теперь расмотрим силы:
1) Удельная сила отталкивания между ионами. Она равна 1 единицу (т.к. на один ион одного провода приходится один ион второго)
2) Удельная сила отталкивания между электронами. Она равна 4 (два электрона одного провода попарно отталкиваются от двух электронов другого)
3) Удельная сила притяжения между ионами и электронами. Она равна 4 (ион одного провода притягивается к двум электронам другого и один ион другого - к двум электронам первого)

Просуммируем силы:
F = -F1-F2+F3 = -1.
Итого получаем одну единицу силу отталкивания. Но в соответствии с силой Ампера из школьной физики, должны были получить притяжение.

Где ошибка?



Еще один пример:
Горизонтальный провод и пробный электрон рядом с ним.
Изначально тока нет, на электрон ничего не действует.
Включаем ток, видим что электроны в проводе сжались, появился отрицательный заряд, электрон должен бы начать отталкиваться, но не начинает.
Придаем электрону скорость вправо. Видим как ионы меди сжимаются и электрон начинает притягиваться. Тут уже все логично.
Откуда такая асимметрия?

[Alex-Yu]

Orion_123 в сообщении #1620233 писал(а):

Где ошибка?

Ошибка везде, от начала и до конца. Какое-то "сжатие электронов", ну что за бред... Вы пытаетесь оперировать совершенно бредовыми представлениями. Естественно, бред и получается.

-- Вт ноя 28, 2023 22:31:50 --

Orion_123 в сообщении #1620233 писал(а):

Я изучил тонны объяснений концепции магнитного поля как релятивистского следствия электрического,

Чтобы читать такую литературу, надо иметь некоторый образовательный базис. А у вас его, очевидно, нет. И, кстати, далеко не вся литература является разумной. Нынче есть литература, являющаяся полной бредятиной. Свобода слова, понимаете ли...

А магнитное поле действительно является релятивистским следствие электрического. По существе есть только единое электромагнитное поле. Но это нельзя понять, не приобретя предварительно некую образовательную основу. При наличии же такой основы -- проще пареной репы. Берем второй том Ландау-Лифшица... Все просто и понятно. Если база есть.

[sergey zhukov]

Orion_123
Тут нужно так рассуждать: в СО неподвижного электрона кусок провода с током или без него электронейтрален, т.к. в нем равное число ионов и электронов (даже если движущиеся электроны и "сжаты"). Но в СО движущегося электрона (допустим, он движется синхронно с электронами в проводе) кусок провода под током уже не электронейтрален, т.к. в нем разное число ионов и электронов (здесь ионы не только "сжаты", но "сжаты" так же и расстояния между ионами, поэтому их в некотором объеме провода теперь больше, чем электронов). В СО такого электрона провод заряжен положительно. Отсюда возникает притяжение электрона к проводу.

[Orion_123]

sergey zhukov в сообщении #1620251 писал(а):

Orion_123
Тут нужно так рассуждать: в СО неподвижного электрона кусок провода с током или без него электронейтрален, т.к. в нем равное число ионов и электронов (даже если движущиеся электроны и "сжаты"). Но в СО движущегося электрона (допустим, он движется синхронно с электронами в проводе) кусок провода под током уже не электронейтрален, т.к. в нем разное число ионов и электронов (здесь ионы не только "сжаты", но "сжаты" так же и расстояния между ионами, поэтому их в некотором объеме провода теперь больше, чем электронов). Отсюда возникает притяжение электрона к проводу.

Почему в неподвижной СО провод электронейтрален, если плотность движущихся в нем электронов по идее должна возрасти?

[sergey zhukov]

Orion_123
Почему она должна возрасти? Можете принять, как опытный факт: на неподвижный электрон магнитное поле провода с током не действует. Значит, хотя движущиеся электроны в проводе и "сплющены", расстояние между ними такое же, как если бы они были неподвижны. На самом деле, если два электрона ускоряются в неподвижной СО одинаково, расстояние между ними в этой СО, очевидно, не меняется, хотя сами они и "сплющиваются."

[Orion_123]

sergey zhukov в сообщении #1620255 писал(а):

Orion_123
На самом деле, если два электрона ускоряются в неподвижной СО одинаково, расстояние между ними в этой СО, очевидно, не меняется, хотя сами они и "сплющиваются."

Но это противоречит специальной теории относительности. Расстояние между летящими мимо неподвижного наблюдателя двумя точками сокращается вдоль их скорости. Не важно электроны это или противоположные концы стержня, например.

[sergey zhukov]

Orion_123
Нисколько не противоречит. Если два электрона ускоряются одинаково в неподвижной СО, расстояние между ними просто по определению неизменно. Это вам понятно, надеюсь?

[Dedekind]

Orion_123
Я, в свое время, смог разрешить для себя это "противоречие", разобравшись с парадоксом Белла. Хотя некоторые вопросы все еще остались, но в целом дело прояснилось. Посмотрите вот эту тему, может, найдете что-то полезное. topic151971.html

[Orion_123]

Dedekind в сообщении #1620261 писал(а):

Orion_123
Я, в свое время, смог разрешить для себя это "противоречие", разобравшись с парадоксом Белла. Хотя некоторые вопросы все еще остались, но в целом дело прояснилось. Посмотрите вот эту тему, может, найдете что-то полезное. topic151971.html

Спасибо за ссылку! Я тоже при поиске ответа сталкивался с парадоксом Белла, но не смог его применить к данной ситуации. В чем принципиальное отличие движения электронов в неподвижной со от движения ионов в подвижной?

[sergey zhukov]

Orion_123
Ну вы подумайте немного. Две точки могут ведь по разному двигаться. Что мешает им двигаться так, чтобы расстояние между ними в неподвижной СО увеличивалось, уменьшалось, оставалось неизменным? Да вообще ничего. А вот если мы потребуем, чтобы расстояние между ними в их СО не менялось, тогда в неподвижной СО мы и получим сокращение расстояния между ними. Кто сказал, что расстояние между движущимися электронами в их СО остается постоянным, когда они ускоряются и возникает ток? А вот между ионами металла оно в их СО точно постоянно.

[Dedekind]

Orion_123 в сообщении #1620264 писал(а):

В чем принципиальное отличие движения электронов в неподвижной со от движения ионов в подвижной?

Электроны разгоняются электрическим полем при включении источника. А ионы - нет.

[Orion_123]

sergey zhukov в сообщении #1620273 писал(а):

Orion_123
Ну вы подумайте немного. Две точки могут ведь по разному двигаться. Что мешает им двигаться так, чтобы расстояние между ними в неподвижной СО увеличивалось, уменьшалось, оставалось неизменным? Да вообще ничего. А вот если мы потребуем, чтобы расстояние между ними в их СО не менялось, тогда в неподвижной СО мы и получим сокращение расстояния между ними. Кто сказал, что расстояние между движущимися электронами в их СО остается постоянным, когда они ускоряются и возникает ток? А вот между ионами металла оно в их СО точно постоянно.

Если плотность электронов не увеличивается, откуда тогда сила Ампера между двумя проводами с током?

[sergey zhukov]

Orion_123
В СО электронов обоих токов плотность ионов увеличивается.

[Orion_123]

sergey zhukov в сообщении #1620286 писал(а):

Orion_123
В СО электронов обоих токов плотность ионов увеличивается.

Но тогда провода должны были бы отталкиваться. Но они притягиваются)

[sergey zhukov]

Orion_123
Нет. Нужно всегда помнить, что если в некоторой СО что-то движется, то на него действует и электрическое, и магнитное поле. Если мы находимся в СО электронов, они неподвижны. На них действует только электрическое поле от ионов и других электронов. Но ионы в этой СО движутся. Значит, на них действует так же магнитное поле, которое и не дает им отталкиваться. Поэтому в целом провода притягиваются.

Для движущихся в некоторой СО зарядов всегда нужно учитывать действие на них магнитного поля. От него (магнитного поля) не так то просто избавиться. Потому оно и полезно.