О магнитном поле точечного заряда (перенесено из Жизни)

[perasperaadastra]

Я не знаю о чем Ваш рисунк, что он иллюстрирует, поэтому ничего сказать не могу.

Прошу прощения - забыл про пояснения.
На диаграмме показан движущийся заряд (с вектором скорости v). Для точек с различными радиус-векторами показаны векторы магнитной индукции. Это иллюстрация той системы, о которой вы говорили. Имеется магнитное поле (точно так же как и вокруг проводника с током под действием ЭДС) - я не вижу как оно компенсируется.

[zVlad]

Я не знаю о чем Ваш рисунк, что он иллюстрирует, поэтому ничего сказать не могу.

Прошу прощения - забыл про пояснения.
На диаграмме показан движущийся заряд (с вектором скорости v). Для точек с различными радиус-векторами показаны векторы магнитной индукции. Это иллюстрация той системы, о которой вы говорили. Имеется магнитное поле (точно так же как и вокруг проводника с током под действием ЭДС) - я не вижу как оно компенсируется.

Ссылку на первоисточник не дадите?

[perasperaadastra]

Я диаграмму взял из:
http://www.physics.rutgers.edu/ugrad/22 ... Savart.pdf
Но изначально, похоже она взята из какого-то учебника судя по вот этой ссылке (внизу):
http://www.physics.sjsu.edu/becker/phys ... _field.htm

А вот есть еще интересная диаграмма:
http://maxwell.ucdavis.edu/~electro/mag ... /ans2.html
Единственная проблема - они в знаминатиле брали r^2 вместо куба

[zVlad]

Я диаграмму взял из:
http://www.physics.rutgers.edu/ugrad/22 ... Savart.pdf

А вот есть еще интересная диаграмма:
http://maxwell.ucdavis.edu/~electro/mag ... /ans2.html
Единственная проблема - они в знаминатиле брали r^2 вместо куба

Я наконец нашел ссылку по теме на русском языке:

http://fizportal.ru/physics-book-54

Не нравятся мне оба обяснения, хоть убей. Не нравится мне то что если двигаться параллельно траектории заряда на некотором удалении от него то зафиксировать магнитное поле не удастся - изменения электрического поля в нашей точке не будет. В тоже время находящиеся в точках которые мы будем пролетать неподвижные наблюдатели будут магнитное поле регистрировать. Так не может быть.

Не понимаю также я почему магнитная индукция на линии движения заряда равна нулю (в первой диаграмме). Согласен направление электрического поля на этой линии не меняется но величина то ведь меняется и что осбо интересно в месте нахождения заряда (мгновенноe положение заряда) направление электрического поля меняется на противоположное, a напряженность в этой точке максимальная. Разве это не должно вызывать появления магнитного поля? Почему об этом не говорится ничего?

P.S. Как известно изменение магнитного поля созданного электрическим током в проводнике вызывает элетрический ток противоположного направления. Поэтому ток от источника постоянного напряжения в катушке с сердечником не устанавливается сразу, в зависимости от индуктивности катушки это берет разное время. Где в случает с зарядом этот противодействующий ток?

[perasperaadastra]

Не понимаю также я почему магнитная индукция на линии движения заряда равна нулю (в первой диаграмме). Согласен направление электрического поля на этой линии не меняется но величина то ведь меняется и что осбо интересно в месте нахождения заряда (мгновенноe положение заряда) направление электрического поля меняется на противоположное, a напряженность в этой точке максимальная. Разве это не должно вызывать появления магнитного поля? Почему об этом не говорится ничего?

Хороший вопрос. Мне на ум приходит только то, что по-другому не может быть, иначе заряд взаимодействовал бы с собственным магнитным полем. Но это исключительно с математической точки зрения. Подозреваю, что вопрос имеет практический ответ только в рамках квантовой электродинамики - может Flash прокомментирует?

[perasperaadastra]

Не нравятся мне оба обяснения, хоть убей. Не нравится мне то что если двигаться параллельно траектории заряда на некотором удалении от него то зафиксировать магнитное поле не удастся - изменения электрического поля в нашей точке не будет. В тоже время находящиеся в точках которые мы будем пролетать неподвижные наблюдатели будут магнитное поле регистрировать

Релятивистский эффект в действии. На википедии хорошо объясняется связь между электрическим и магнитным полем в ситуации с током. Когда имеется только один заряд должно быть что-то аналогичное.
http://en.wikipedia.org/wiki/Relativist ... omagnetism

[zVlad]

Не нравятся мне оба обяснения, хоть убей. Не нравится мне то что если двигаться параллельно траектории заряда на некотором удалении от него то зафиксировать магнитное поле не удастся - изменения электрического поля в нашей точке не будет. В тоже время находящиеся в точках которые мы будем пролетать неподвижные наблюдатели будут магнитное поле регистрировать

Релятивистский эффект в действии. На википедии хорошо объясняется связь между электрическим и магнитным полем в ситуации с током. Когда имеется только один заряд должно быть что-то аналогичное.
...

Связь полей в ситуации с током не вызывает никаких вопросов, прекрасно иллюстрируется опытами и измерениями. Причем не вазно двигается ли проводник или покоится магнитное поле вокриг неко регистрируется, тоже если двигаться относительно проводника. В случае же с зарядом все выводы, если я правильно понимаю, делаются исключительно на предположениях и математических формулах, причем эти формулы дают для не релятивистских скоростей исчезающе малые значении и нет опытов которые бы регистрировали эти значения (разве что в ускорителе как то ухитряются что-то померить).

То что Вы приводили и то что я нашел похоже так и предполагают что "Когда имеется только один заряд должно быть что-то аналогичное.". По-моему чтобы так и было нужно какое-нибудь обоснование. Кроме чисто бытового я ничего не видел пока. Видел правда вот такое:

магнитные силы, по существу, отражают специфические электрические взаимодействия движущихся электрических зарядов и являются удобной формой описания такого взаимодействия ; возможно в будущем , по мере
дальнейшего проникновения в сущность электричества , появится вместо косвенного способа описания электрических взаимодействий ( через магнитные силы ) иной прямой способ описания таких взаимодействий .

Это вот отсюда http://www.news.elteh.ru/books1.pdf со страницы 18, а на 19-ой тоже есть интересные замечания относительно взаимодействия двух одинаковых зарядов в движении и без. Кстати в реальном мире все движется, покоя нет. Если мы узучаем заряд в лаборатории не столе то это лишь значит что мы выбрали некую систему координат (виртуальную) в которй заряды не движутся, но эта система координат на самом деле движется (вместе с Землей, солнечной системой и т.д.). Это все знают.

Так вот я не верю в явления реального материального мира существование которых зависит от выбора системы координат. В реальном мире от выбора системы координат ничто не зависит. Я могу быть не прав, докажите мне что я не прав, но не на математических формулах пожалуйста, которые проверить экспериметом не представлыется возможным.

На мой взгляд между движущимся зарядом и током зарядов в проводнике есть принципиальная разница. Именно эта разница и пораждает в случае с током магнитные силы, а в случае с зарядом нет. В случае с зарядом мы имеет просто движение электростатичского поля относительно наблюдателя, само это поле остается неизменным, просто меняется его пространственное положение. В проводнике с током электическое поле совсем другое, оно создается не электронами или инонами а источником. Причем сам источник становится таковым лишь когда замыкается цепь. Можно сколько угодно вращать ротор генератора тока не будет пока не замкнется внешняя цепь.

[perasperaadastra]

Связь полей в ситуации с током не вызывает никаких вопросов, прекрасно иллюстрируется опытами и измерениями. 2. Причем не вазно двигается ли проводник или покоится магнитное поле вокриг неко регистрируется, тоже если двигаться относительно проводника....
2. То что Вы приводили и то что я нашел похоже так и предполагают что "Когда имеется только один заряд должно быть что-то аналогичное.". По-моему чтобы так и было нужно какое-нибудь обоснование. Кроме чисто бытового я ничего не видел пока. Видел правда вот такое:

По п. 1:
Ни в коем случае! Если двигаться параллельно со скоростью движения зарядов в проводнике (или если проводник движется относительно наблюдателя со скоростью движения зарядов внутри проводника), магнитного поля не будет. Будет электрическое поле, но иной напряженностью, чем в слечае "неподвижной" ИСО.
Вот здесь была попытка объяснить ситуацию (но мне не нравится их математика):
http://en.wikipedia.org/wiki/Relativist ... tic_forces

По п. 2:
Я согласен. Flash обещал эксперимент - мне тоже будет интересно посмотреть, т.к. судя по учебникам физики, практически вся классическая электродинамика была построена вокруг опытов с проводниками. Косвенно, тот факт, что одиночный движущийся заряд создает магнитное поле, подтверждается тем, что уравнения электродинамики работают абсолютно во всех экспериментально проверенных ситуациях, но, от любви к науке, хотелось бы прямого подвтерждения! Я не любитель экспериментальной части, поэтому попробую посчитать релятивистский эффект в случае одного заряда - надеюсь, моя математика еще не заржавела.

[zVlad]

...
По п. 1:
Ни в коем случае! Если двигаться параллельно со скоростью движения зарядов в проводнике (или если проводник движется относительно наблюдателя со скоростью движения зарядов внутри проводника), магнитного поля не будет. Будет электрическое поле, но иной напряженностью, чем в слечае "неподвижной" ИСО.
Вот здесь была попытка объяснить ситуацию (но мне не нравится их математика):
http://en.wikipedia.org/wiki/Relativist ... tic_forces
.....

Что значит "скорость движения зарядов в проводнике"? Насколько я помню они там движутся с разной скоростью, соудараясь с узлами кристалической решетки и рассеивая энергию в тепло. У каждого будет своя скорость и можно говорить лишь о средней скорости движения зарядов.
Представьте бесконечный проводник с током и начните его двигать вдоль самого себя - что-может измениться? Ничего. Если двигать в перпендикулярном направлении то будет меняться сила магнитного поля.

[АццкоМото]

А меня штырит от «параллельно со скоростью». Вот у меня сейчас скорость 4 мм/сек. Кто мне параллелен?

[Flash-04]

В проводнике с током электическое поле совсем другое, оно создается не электронами или инонами а источником.

нет, это надо в цитатник

[zVlad]

В проводнике с током электическое поле совсем другое, оно создается не электронами или инонами а источником.

нет, это надо в цитатник

Ну вот опять какие то эмоции и прибаутки. А без этого нельзя?

[Flash-04]

Я согласен. Flash обещал эксперимент - мне тоже будет интересно посмотреть, т.к. судя по учебникам физики, практически вся классическая электродинамика была построена вокруг опытов с проводниками. Косвенно, тот факт, что одиночный движущийся заряд создает магнитное поле, подтверждается тем, что уравнения электродинамики работают абсолютно во всех экспериментально проверенных ситуациях, но, от любви к науке, хотелось бы прямого подвтерждения!

я вам предложу не ждать меня, а поискать описания экспериментов Эйхенвальда. Он продемонстрировал что движущиеся заряженные диэлектрики содают магнитное поле. В оправдание Влада замечу что учебники физики в разделе "Электричество" нечасто вдаются в подробности этого вопроса. Если нужна формула для одиночного заряда - чему равно создаваемое им магнитное поле, то можно открыть учебник Зисмана, том второй, глава 11, параграф 49 "Ток смещения. Взаимосвязь электрического и магнитного полей."
В первом же абзаце искомая формула. Хорошо видно что магнитное поле одиночного заряда зависит только от его скорости, и никакая "ЭДС" роли тут не играет.

p.s. "токи смещения" - сама по себе интересная тема. С точки зрения уравнений Максвелла это некий "фиктивный" ток, который вводится чтобы сбалансировать уравнения. Но "беда" в том что и теоретически и экспериментально доказывается что с точки зрения создаваемых электромагнитных полей "реальный" ток и ток смещения - полностью эквивалентны.

[Flash-04]

Ну вот опять какие то эмоции и прибаутки. А без этого нельзя?

Влад, ну ёлки-палки, ну какой "источник"? "Источник" состоит из тех же электронов и ионов, которые и создают то самое поле. Потому меня и развеселило ваше утверждение

[perasperaadastra]

>А меня штырит от «параллельно со скоростью». Вот у меня сейчас скорость 4 мм/сек. Кто мне параллелен?

Параллельно [направлению движения заряда] со скоростью. Но в принципе, можно сказать даже "параллельно скорости", т.к. скорость это вектор. 4 мм/сек это длина вектора. Задайте направление, тогда я скажу, кто вам параллелен