Относительность магнитного поля

[Tirrr]

Ну вот вижу много мыслей изложено. Давайте сделаем выводы из всего предложенного.

Во первых рассмотрим два параллельных металлических проводника по которым течёт ток одинаковой силы и в одном направлении:

Когда я стою относительно проводов, то ток есть движение электронов $I1'=I2'$ и я наблюдаю и измеряю силу $F'$, появившуюся в следствие образования магнитного поля движущимися электронами относительно меня (провода).
Когда я бегу со скоростью движения электронов, то магнитное поле электроны не образуют, но когда я бегу, то относительно меня двигается провод из положительных ионов и получается, что теперь есть ток положительных зарядов $I1''=I2''$ и образуестся магнитное поле и следовательно я также буду наблюдать и измерять силу $F''$ притяжения проводов. Причём $I1'=I1''=I2''=I2'$, а значит $F'=F''$

Надеюсь так!

Во вторых давайте рассмотрим ток не в проводах, а допустим два летящих рядом электрона:

Ну вот значит летят они и если я лечу рядом с ними, то я буду обнаруживать только электрическое поле, магнитного же не будет.
Ну, а если я стою, а они летят мимо меня, то будет и электрическое поле и магнитное поле.
$F=Fel.+Fmag.=qE+qvBsin(v, B)$ и вот та сила которая будет действовать между электронами:
$F=(q^2)/(4pi*e0*r^2)-(q^2*v^2*m0)/(4pi*r^2)$
Можно вычислить отсюда при какой скорости $F=0$, т.е. $Fel.=Fmag.$ и это получается
$v=1/(e0*m0)^0.5=c$
где e0 и m0 это эпсилон нулевое и мю нулевое

И вывод какой со всего этого? Не каждый ток - есть простой ток. Если есть только один тип заряда, то тут один подход, а если как в металлическом проводнике, то там иначе. Ну и результаты другие. Получается, что две стеклянные трубки с вакуумом и летящими в них пучками электронов не идентичны двум металлическим проводникам!
Кто не согласен?

[ivanhabalin]

Tirrr в сообщении #591284 писал(а):

Получается, что две стеклянные трубки с вакуумом и летящими в них пучками электронов не идентичны двум металлическим проводникам!

Конечно, не идентичны. Процесс в трубках будет сложнее. Хотя и в проводнике не просто, но там есть масса. Вообще нужно разобраться какие силы в процессе движения электронов в трубках будут действовать на них и что ограничит последствия действия этих сил. Что вообще будет происходить с пучком?

[Munin]

Tirrr в сообщении #591284 писал(а):

Ну вот вижу много мыслей изложено.

Тут просто неграмотные персонажи вмешивались, на их "мысли" не стоит отвлекаться.

Второе, нижний индекс в формулах ставится так: $I''_1$ $I''_1$ или $F_{el}$ $F_{el}$
Русские буквы - так: $F_{\text{эл}}$ $F_{\text{эл}}$
Обозначения векторов, как принято в книгах и в печатном виде: $\mathbf{F}_{el}$ $\mathbf{F}_{el}$
или как пишут от руки: $\vec{F}_{el}$ $\vec{F}_{el}$
Синус: $\sin x$ $\sin x$
Угол между векторами: $\widehat{\mathbf{vB}}$ $\widehat{\mathbf{vB}}$
Векторное произведение векторов: $[\mathbf{vB}]$ $[\mathbf{vB}]$ или: $\mathbf{v}\times\mathbf{B}$ $\mathbf{v}\times\mathbf{B}$
Знак умножения НЕ СТАВИТСЯ (где вы в книгах видели умножение, обозначенное звёздочкой?). Звёздочка используется для обозначения других операций, а не умножения. Если очень надо обозначить умножение, можно использовать знаки: $4\cdot 5$ $4\cdot 5$ или: $4\times 5$ $4\times 5$
Греческие буквы: $\pi$ $\pi,$ $\varepsilon$ $\varepsilon$
Квадратный корень: $\sqrt{25}$ $\sqrt{25}$
Дробь можно записывать в двухэтажном виде, как принято:
$\frac{q^2}{r^2}$ $\frac{q^2}{r^2}$ (во внутристрочных формулах)
$\dfrac{q^2}{r^2}$ $\dfrac{q^2}{r^2}$ (большая дробь во внутристрочных формулах)
$$\frac{q^2}{r^2}$$

$$\frac{q^2}{r^2}$$

(в выключных формулах)
$$\tfrac{q^2}{r^2}$$

$$\tfrac{q^2}{r^2}$$

(маленькая дробь в выключных формулах)

Пишите формулы правильно, красиво и аккуратно, для этого и сделаны на форуме средства записи формул.

Tirrr в сообщении #591284 писал(а):

вот та сила которая будет действовать между электронами

На самом деле, нет. Вы используете формулы для медленных движений, а для больших скоростей требуются другие, более сложные формулы. Электрическая сила между двумя электронами растёт, когда электроны разгоняются. Хотя модификация одних формул и других формул компенсирует друг друга, и конечный ответ остаётся тот же: магнитная сила компенсирует полностью электрическую при $v=c,$ чего, очевидно, никогда не бывает.

Tirrr в сообщении #591284 писал(а):

И вывод какой со всего этого? Не каждый ток - есть простой ток. Если есть только один тип заряда, то тут один подход, а если как в металлическом проводнике, то там иначе. Ну и результаты другие. Получается, что две стеклянные трубки с вакуумом и летящими в них пучками электронов не идентичны двум металлическим проводникам!

Разумеется, не идентичны. Но их можно описать сходным образом. Для этого используется математика 4-векторов, описанная в серьёзных учебниках специальной теории относительности. Там выясняется, что 4-мерный ток в этих двух случаях различен: он имеет вид, соответственно, $(0,\mathbf{j})$ $(\rho,\rho\mathbf{v})=(j/v,\mathbf{j}),$ и нет ничего удивительного в том, что для разных токов получаются и разные силы. Чтобы получить такой ток, как в проводе, необходимо добавить положительные заряды, движущиеся или неподвижные, например, пустить навстречу пучки электронов и позитронов.

[AlexNew]

я должен кое что уточнить в своих комментариях.
я написал:

Me писал(а):

А вообще известный факт что выбором системы координат магнитное поле можно полностью убрать.

утверждение верное, однако надо добавить что такое сделать не всегда возможно.
Сейчас я говорю о ЭМ поле как мат. концепции без привлечения к рассмотрению пробных зарядов и прочего.
Так вот все ЭМ поля можно разбить на 3 класса, и только в одном классе магнитное поле можно полностью обнулить выбором системы координат.

Представьте что у вас на столе стоят приборы и вы меряете $E$ и $B$ поля. Существует такая система координат в которой все компоненты вектора $B$ равны нулю. Именно в этом смысле часто употребляют слово "не физическое" , имея в виду что если сущность существует, то ее нельзя убрать выбором системы координат. (Оговорка: мы говорим об инерциальных системах координат, возможно $B$ можно убрать и для 2 других классов полей совершая более общие преобразования.)

Суть остается прежней: $B$ - показала себя с плохой стороны :)
Во многих учебниках часто пишут что магнитное поле это следствие СТО, так что здесь обсуждать особо нечего, смотрите разделы в учебниках по электродинамике, там где рассказывают про СТО.

-- Пн июл 02, 2012 18:00:52 --

Munin писал(а):

Чтобы получить такой ток, как в проводе, необходимо добавить положительные заряды, движущиеся или неподвижные, например, пустить навстречу пучки электронов и позитронов.

не все так просто насколько я помню, нельзя смоделировать проводник потоком - электронов и + инов, вроде получается неверный ответ.

Tirrr писал(а):

И вывод какой со всего этого? Не каждый ток - есть простой ток. Если есть только один тип заряда, то тут один подход, а если как в металлическом проводнике, то там иначе. Ну и результаты другие. Получается, что две стеклянные трубки с вакуумом и летящими в них пучками электронов не идентичны двум металлическим проводникам!

Вполне может быть, но задачка эта часто рассматривается, вы не смотрели как ее решают обычно ? Надо учитывать законы преоброзования сил в СТО при смене систем координат. Если все сделать правельно ты вы увидите как чисто электрическое поле переходит в магнитное, как 3 вектор силы меняет свой угол при смене координат, и прочее...

[Munin]

4-мерный метод расчётов даёт:
если мы рассматриваем два проводника, то токи в них в исходной ИСО: $j_1^\mu=(0,\mathbf{j}_1),$ $j_2^\mu=(0,\mathbf{j}_2),$ а в движущейся ИСО: $j_1'^\mu=(-\tfrac{j_1v\gamma}{c^2},\,\mathbf{j}_1\gamma),$ $j_2'^\mu=(-\tfrac{j_2v\gamma}{c^2},\,\mathbf{j}_2\gamma),$ то есть:
- направление тока не меняется, в отличие от того, что нарисовано у вас на рисунке (на рисунке вы явно путаете направление тока, и направление движения заряженных частиц, они отличаются знаком, если заряженные частицы отрицательные);
- появляется ненулевая плотность заряда, за счёт того, что на одни частицы действует лоренцево сокращение длины, а на другие, напротив, перестаёт действовать;
- токи не в точности сохраняются прежними, а только с точностью до членов второго порядка $\sim v^2/c^2\sim\gamma\equiv\tfrac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}.$ Это более точный результат, чем по вашим расчётам.

Если рассматриваем два электрона, то токи в исходной ИСО: $j_1^\mu=j_2^\mu=(\rho,\rho\mathbf{v}),$ где $\rho=q\,\delta^3(\mathbf{r}_{0(1,2)}-\mathbf{v}t)$ а в движущейся ИСО: $j_1^\mu=j_2^\mu=(\rho/\gamma,0),$ причём за счёт координатного преобразования $\int j_{1,2}^0dV=q$ остался прежним. Поля преобразуются как:
$E_\perp=\tfrac{q}{r^2}\gamma,$
$H_\perp=\tfrac{v}{c}E_\perp=\tfrac{v}{c}\tfrac{q}{r^2}\gamma,$
так что в итоге сила
$F=qE_\perp-q\tfrac{v}{c}H_\perp=\tfrac{q^2}{r^2}\gamma-\tfrac{v^2}{c^2}\tfrac{q^2}{r^2}\gamma=\tfrac{1}{\gamma}\tfrac{q^2}{r^2}.$
Из условия $1/\gamma=0$ получаем $v=c$ - естественно, это недостижимо.
Расчёты для удобства привожу в системе единиц Гаусса (СГС), но не в системе $c=1,$ чтобы не слишком дезориентировать.

-- 02.07.2012 18:10:18 --

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

утверждение верное, однако надо добавить что такое сделать не всегда возможно.

То есть, утверждение неверное. Наконец-то вы признались в своём вранье. Остальное можно было не писать.

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

Представьте что у вас на столе стоят приборы и вы меряете $E$ и $B$ поля. Существует такая система координат в которой все компоненты вектора $B$ равны нулю.

Это всё то же самое враньё.

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

Именно в этом смысле часто употребляют слово "не физическое"

Слово "не физическое" употребляют совсем в другом смысле, вам неведомом. Не пишите о том, чего не знаете, в присутствии людей, которые могут быть сбиты с толку вашими неграмотными заявлениями.

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

Во многих учебниках часто пишут что магнитное поле это следствие СТО

В учебниках выражаются аккуратнее, и без вранья. Будете продолжать врать - потребуем дать ссылки на те самые "многие учебники", с неприятными для вас последствиями, если не дадите. Готовьтесь.

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

не все так просто насколько я помню

С учётом того, что вы в гораздо более простых вещах путаетесь, на вашу память полагаться нет смысла.

AlexNew в сообщении #591326 писал(а):

Надо учитывать законы преоброзования сил в СТО при смене систем координат. Если все сделать правельно ты вы увидите как чисто электрическое поле переходит в магнитное, как 3 вектор силы меняет свой угол при смене координат, и прочее...

Не советуйте другим сделать то, на что вы сами не способны.

[AlexNew]

Munin писал(а):

Цитата:

утверждение верное, однако надо добавить что такое сделать не всегда возможно.

То есть, утверждение неверное. Наконец-то вы признались в своём вранье. Остальное можно было не писать.

Munin у вас похоже проблемы не только с физикой и со здравым смыслом.
1) "неверное утверждение" и "вранье" это совершенно разные понятия, посмотрите бестолковый словарик что они означают.

2) признавать свои ошибки свойственно любому нормальному человеку, которого интересует истина,
а не тому кого заботит только свой выдуманный самим собой свой дутый образ о себе любимом.

3) Повторю еще раз, мое утверждение абсолютно верное, я не писал что это сделать можно всегда, а лишь что это можно сделать. И этого достаточно чтобы подкрепить мою идею о том что сущность "магнитное поле " можно обнулить выбором системы координат. (с логикой у вас тож деужбы нет...)

Munin писал(а):

Цитата:

Представьте что у вас на столе стоят приборы и вы меряете и поля. Существует такая система координат в которой все компоненты вектора равны нулю.

Это всё то же самое враньё.

Вы подменяете понятия: ваше невежество вы заменяете на слово "вранье"... почти всегда... (см бестолковый словарик)

Вот простой пример: 2 заряда движущихся параллельно, в одной системе координат (связ. с зарядами) есть только поле $E$ а в другой будет и $E$ и $B$. Таким образом в одной системе кординат поле $B$ есть а в другой нет. Тоесть все компоненты поля $B$ равны нулю в одной системе координат, а в другой нет

(Оффтоп)

читайте читату и пояснения 100 раз до понимания :)

Munin писал(а):

Слово "не физическое" употребляют совсем в другом смысле, вам неведомом.

спасибо, я в курсе ваших способностях употреблять слова.

Munin писал(а):

Не советуйте другим сделать то, на что вы сами не способны.

Munin если меня будет интерисовать ваше мнение, я его у вас спрошу.

Munin писал(а):

направление тока не меняется, в отличие от того, что нарисовано у вас на рисунке (на рисунке вы явно путаете направление тока

Скорость тока в проводнике ~10^(-4) м/с , скорость бега человека в 10 000 тысяч раз больше (даже это вам не известно!), так что направление тока на рисунке меняется, все нарисована правильно.

(Оффтоп)

Вы явно путаете форум на мой взгляд

[photon]

AlexNew, флейм. Учитывая наличие блокировок и предупреждений ранее, бан на месяц.

[Ivanin]

Parkhomuk в сообщении #591218 писал(а):

А можно "по-русски"? Что Вы делали и что измеряли?

Коротко , интересовала гипотеза(1.),немного изменил , немного напилил-напаял-измерил.
Подробнее не в этом топике и возможно пожже во времени.
p.s. 1. Джон Свэйн (John Swain) из Бостонского университета выдвинул гипотезу о существовании гравитационного аналога электромагнитной индукции

[Munin]

AlexNew в сообщении #591349 писал(а):

Скорость тока в проводнике ~10^(-4) м/с

Такой физической величины, как "скорость тока", не существует, а существует скорость носителей заряда (и то, с уточнением "средняя"). Так вот, она зависит от конкретного проводника и конкретного значения плотности тока, и может достигать сотен метров в секунду.

AlexNew в сообщении #591349 писал(а):

так что направление тока на рисунке меняется, все нарисована правильно.

Направление тока не меняется. Даже если при беге человек обгоняет носители заряда, направление тока не совпадает с движением носителей заряда, а вычисляется как $\mathbf{j}=\sum q_k\rho_k\mathbf{v}_k$ по всем видам зарядов, включая и обычные носители заряда (в металле - электроны), и обычно неподвижные частицы (в металле - ионы кристаллической решётки). Из-за того, что для бегущего человека, положительные ионы остаются позади с большей скоростью, чем электроны, разность их скоростей всё равно остаётся вектором, направленным в ту же сторону, куда ток тёк и с точки зрения неподвижного человека (разность берётся потому, что заряды ионов и электронов противоположны).

[ivanhabalin]

Ivanin в сообщении #591353 писал(а):

p.s. 1. Джон Свэйн (John Swain) из Бостонского университета выдвинул гипотезу о существовании гравитационного аналога электромагнитной индукции

Munin
Не выскажите Ваше мнение о этой гипотезе? Может быть такое или только предположения?

[Munin]

Уравнения гравитационного поля давно известны, и выдумывать там (на таком низком уровне) нечего.

[ivanhabalin]

Эта гипотеза подразумевает свойства вещества по отношению к гравитации такие же как ферромагнетиков к магнитному полю. Такого наверное не наблюдается ни у одного вещества во всех известных его (вещества) состояниях.
Возможно автор предполагает проявление аналогичных свойств для вещества, находящегося в процессе ускорения? Не на голом же месте ему (автору) взбрело в голову такое. Конечно Вы правы

Munin в сообщении #591363 писал(а):

и выдумывать там (на таком низком уровне) нечего.

Хотя всякое бывает.

[Munin]

ivanhabalin в сообщении #591506 писал(а):

Эта гипотеза подразумевает свойства вещества по отношению к гравитации такие же как ферромагнетиков к магнитному полю.

Свойства вещества по отношению к гравитации тоже давно и хорошо известны. Ничего похожего на свойства ферромагнетиков там нет и быть не может.

ivanhabalin в сообщении #591506 писал(а):

Не на голом же месте ему (автору) взбрело в голову такое.

Увы, иначе как на голом месте подобный бред взбрести в голову не может.

[Ivanin]

Munin в сообщении #591363 писал(а):

Уравнения гравитационного поля давно известны, и выдумывать там (на таком низком уровне) нечего.

Могут ли давно известные Уравнения гравитационного поля ,
попробавать ответить на вопрос изменения метрики в окрестности проводника
с токам и без тока , проще , влияет на метрику магнитное поле? .
Или магнитное поле по прежнему виртуальными фотонами ?
Или есть надежда привязки Уравнений Максвелла(в неурезанном виде)
к давно известным Уравнениям гравитационного поля.
Понимаю , что существуют трудности ответа на этот вопрос ,
и они определены не только моей неграмотностью в этой области знания,
но и , возможно , некоторымм формализмом знания других .
И ,возможно ,еще другие участники будут заинтересованы ,
в положительном исходе разрешения столь непонятной,
не только для меня , темы - Относительность магнитного поля.
p.s. энергия магнитного поля в пространстве вокруг проводника ,
пространство определено метрикой ,метрика описана ,
известными вам Уравнениями гравитационного поля.

[Munin]

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

Могут ли давно известные Уравнения гравитационного поля ,
попробавать ответить на вопрос изменения метрики в окрестности проводника
с токам и без тока , проще , влияет на метрику магнитное поле? .

Магнитное поле не влияет на метрику. На этот вопрос уравнения отвечают, и отвечают отрицательно.

Не любая фантазия, которой вам хочется, реально имеет место в природе. И поэтому, она не отображается в уравнениях физики. Потому что эти уравнения описывают не то, что вам хочется, а то, что есть в природе.

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

Или магнитное поле по прежнему виртуальными фотонами ?

Здесь неуместно слово "по-прежнему". Геометрическое и квантовое описание полей - не сменяющие друг друга, и не конкурирующие, а взаимно дополняющие друг друга.

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

Или есть надежда привязки Уравнений Максвелла(в неурезанном виде)
к давно известным Уравнениям гравитационного поля.

Они давно привязаны. Назовите учебник ОТО, которым вы пользуетесь, и я скажу вам, в каком месте в нём это описано.

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

Понимаю , что существуют трудности ответа на этот вопрос ,
и они определены не только моей неграмотностью в этой области знания,
но и , возможно , некоторымм формализмом знания других .

Нет. Они определены только вашей неграмотностью.

Это очень популярная самоуспокоительная сказочка для всех дилетантов и невежд, что это не у них проблемы, а у других: "формализм", "математичность", "абстрагированность", "оторванность от жизни", "отсутствие понимания", и прочие ярлыки. Им трудно честно признаться перед собой, что другие люди не только образованнее их, но и не глупее. И не променяют понимание на формализм, а на самом деле, добавляют одно к другому.

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

И ,возможно ,еще другие участники будут заинтересованы ,
в положительном исходе разрешения столь непонятной,
не только для меня , темы - Относительность магнитного поля.

Эта тема непонятна тем, кто не хочет читать учебники. Если прочитать учебник, "тема разрешится".

Ivanin в сообщении #591622 писал(а):

p.s. энергия магнитного поля в пространстве вокруг проводника ,
пространство определено метрикой ,метрика описана ,
известными вам Уравнениями гравитационного поля.

Ну и что вы хотели этим сказать?