Дорошев Василий Петрович : другие произведения.

Магнитное поле - релятивистский эффект

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:

Дорошев В.П.

Магнитное поле - релятивистский эффект

    При движении противоположно заряженных частиц q, относительно друг друга со скоростью v, в соответствии с теорией относительности, сила притяжения между ними

F = q2(1-v2/C2)/4пεr2 (1)

уменьшается на величину v2/C2,
    где, C - скорость света в вакууме; ε - электрическая постоянная..
    Такое уменьшение силы воспринимается наблюдателем, как макроскопический физический эффект - магнитное поле. Поскольку в проводниках скорость v - мала (мм/с) то и магнитное поле, возникающее от движения одного электрона относительно кристаллической решётки, мало.
    Убедимся, что электронов в проводнике достаточно, что бы создать необходимое магнитное поле на макроуровне.
    Подсчитаем необходимое число носителей тока Nр, при котором магнитное поле, будет таким же, как в классической электродинамике.
    В соответствии с классическим законом Ампера постоянный ток I параллельных проводников на расстоянии r создаёт силу

Fк = (μ/2π)I2l/r.

где, μ = 4π10-7 - магнитная константа; l, м - длина проводника.
    Рассчитаем магнитное притяжение/отталкивание проводников Fе для одного элементарного заряда (отрицательный член (1))

Fе = (μ/4π) (ev/r)2


    Для всех двигающихся частиц

Fр = (μ/4π) (Nрev/r)2

     Поскольку и в классическом и релятивистском расчёте силы должны быть равными Fк ≈ Fр, найдём

Nр ≈ I(lr)1/2/ev

    Как известно, скорость электронов в проводе

v = I/enпd2

где, n = ρA/М - концентрация свободных носителей заряда; ρ - плотность материала проводника; A - число Авогадро; d - диаметр провода; M - молярная масса.
    Таким образом

Nр= I(lr)1/2/ev = (lr)1/2ρAпd2.

    Например, число электронов проводимости в медном проводе при концентрации n = ρА/M = 0, 54*1028 м-3, ρ = 8,9* 103, м-3 - плотность меди ; А = 6*1023- число Авогадро; M - молярная масса меди: l = r =1м ; d =1мм

Nр = 1,7 1022.

    Что соответствует реальному числу электронов проводимости в проводнике.
     Вывод. Магнитное поле - результат относительного движения заряженных частиц.
    Существование магнитного поля есть зримое, а, значит, неоспоримое доказательство верности специальной теории относительности.
    Июнь 2024г.
 Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"