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
 
 Векторный потенциал и импульс магнитного поля
Сообщение04.06.2014, 19:08 


11/02/10
51
Хотел уточнить пару вопросов связанных с векторным потенциалом,
1) При быстром отключении магнитного поля поля заряженный частицы получат импульс qA. Но нигде не отмечают, что при быстром включении магнитного поля частицы получат тот же импульс только с обратным знаком. Или это не так?
2) Читая лекции Фейнмана наткнулся на известный парадокс с диском (приводить не буду, он, видимо, широко известен ) У меня соответственно возник вопрос, допустим диск уже заряжен, мы включаем ток в соленоиде, диск уже должен получить момент импульса? А выключая он получит тот же момент, но с обратным знаком, в результате система придет в начальное состояние, верно?
3) И последнее. В опыте используется положительный заряд, но если бы мы немного изменили опыт, и представили, что на диски заряд расположен не на шариках, а непрерывно по твердой поверхности. То в случае (+) заряда, диск должен получить импульс, так как по сути это кристаллическая решетка, но в случае избытка электронов, диск не получит импульс, а в нем возникнет ток. Т.е. механический импульс не проявит себя?

 Профиль  
                  
 
 Re: Векторный потенциал и импульс магнитного поля
Сообщение04.06.2014, 21:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Aldaris в сообщении #871843 писал(а):
1) При быстром отключении магнитного поля поля заряженный частицы получат импульс qA.

Это где такое сказано?

(Проблема с этим утверждением в том, что $\mathbf{A}$ не определено однозначно.)

Aldaris в сообщении #871843 писал(а):
У меня соответственно возник вопрос, допустим диск уже заряжен, мы включаем ток в соленоиде, диск уже должен получить момент импульса? А выключая он получит тот же момент, но с обратным знаком, в результате система придет в начальное состояние, верно?

Фейнмана не перечитывал, но вроде, да.

Aldaris в сообщении #871843 писал(а):
диск не получит импульс, а в нем возникнет ток

Это зависит от того, проводящий диск, или нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Векторный потенциал и импульс магнитного поля
Сообщение05.06.2014, 05:41 
Заслуженный участник


28/12/12
7784
Aldaris в сообщении #871843 писал(а):
То в случае (+) заряда, диск должен получить импульс, так как по сути это кристаллическая решетка, но в случае избытка электронов, диск не получит импульс, а в нем возникнет ток. Т.е. механический импульс не проявит себя?
По-моему, диск должен получить момент импульса, а не импульс. Момент импульса пропорционален изменению магнитного потока (сумма моментов импульса механической системы и электромагнитного поля должна сохраняться).

 Профиль  
                  
 
 Re: Векторный потенциал и импульс магнитного поля
Сообщение05.06.2014, 07:21 


11/02/10
51
DimaM в сообщении #871961 писал(а):
По-моему, диск должен получить момент импульса, а не импульс. Момент импульса пропорционален изменению магнитного потока (сумма моментов импульса механической системы и электромагнитного поля должна сохраняться).


Да все верно. Момент который мы "запасаем" в магнитном поле передается диску.

Munin в сообщении #871894 писал(а):
Aldaris в сообщении #871843
писал(а):
1) При быстром отключении магнитного поля поля заряженный частицы получат импульс qA.
Это где такое сказано?

Ну обобщенный импульс частицы в ЭМ-поле: $ \mathbf{p} = \frac{m\mathbf{v}}{\sqrt{1-v^2/c^2}} + q\mathbf{A} $
Разумеется для получения А не забываем про калибровку.

У меня вопрос возникает в связи вот с чем. Вспомним мысленный опыт Фейнмана (тот же длинный тонкий соленоид на диски и вокруг заряды). Посчитаем импульс для некоторого заряда, который будет сообщен при "выключении" поля (для "включения" поля будет тоже самое, но с обратным знаком ) Рассмотрим уже установившуюся ситуацию, т.е. когда магнитное поле уже не изменяется.

$L = FR = EQR  = QR\varPhi/2\pi = Q\varPhi/2\pi$
Т.е. зависит только от заряда и магнитного потока.
А изменение кинетической энергии
$E = Iw^2/2 = L^2/2I $ ( L - момент импульса I- момент инерции)

И у меня вопрос, получается источник затратить дополнительно энергию, которая будет преобразована в кинетическую энергию диска? Тогда полная энергия системы эта энергия магнитного поля в соленоиде + кинетическая энергия диска + нагрев проволоки, после выключения они сократятся, и получится, то что было до начала эксперимента?

 Профиль  
                  
 
 Re: Векторный потенциал и импульс магнитного поля
Сообщение05.06.2014, 11:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Aldaris в сообщении #871970 писал(а):
Разумеется для получения А не забываем про калибровку.

И это просто означает, что $\mathbf{A}$ известно с точностью до калибровки, и $\mathbf{p}$ тоже известно с точностью до калибровки, не точнее!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

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