Top.Mail.Ru
Ответы

Что заставляет электричество и магнетизм быть одним целым?

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Новичок
7мес

На самом деле магнитное поле, это как бы "деформированное" или "искаженное" электрическое поле.

Это релятивистские искажения электрического поля, когда заряды двигаются с какой-то скоростью.
В специальной теории относительности Эйнштейна показано, что для неподвижного наблюдателя все длины вдоль направления движения в движущейся системе отсчета сокращаются по закону

L = L0 * SQRT(1 - (V / C)^2)

Здесь L0 - длина в неподвижной системе отсчета, L - длина, которую наблюдает неподвижный наблюдатель, V -скорость движения, а C, это скорость света.

Когда электрон относительно вас покоится, то его электрическое поле имеет центральную симметрию, а поверхности одинакового потенциала представляют собой идеальные сферы вокруг электрона.
Но если этот электрон движется относительно вас, то его поле уже не будет иметь центральную симметрию. Оно сплющивается в направлении движения по формуле, приведенной выше. А поверхности одинакового потенциала будут представлять собой эллипсоиды вращения с осями вдоль направления движения. Вот такое будет искажение электрического поля точечного заряда.

Вот такое искажение электрического поля удобно представить, как еще одно дополнительное псевдо-поле, которое и называется магнитным полем.

Когда по прямому проводнику бежит постоянный электрический ток, то вокруг проводника образуется круговое магнитное поле. И это поле можно зафиксировать, например, с помощью отклонения стрелки компаса. Но если компас будет двигаться вдоль этого проводника со средней скоростью электронов в токе, то компас не обнаружит никакого магнитного поля около проводника в постоянным током. (Это не совсем так, так как все электроны в токе имеют разные скорости, а не одну скорость, но магнитное поле будет в 100-1000 раз меньше. Если бы все свободные электроны имели бы одну скорость, то магнитное поле около проводника с током было бы точно нулевым.)

В целом, магнитное поле является очень удобным способом описания релятивистских искажений электрического поля. Если бы отказались от концепции магнитного поля, и, соответственно, от уравнений Максвелла, то все вычисления в электродинамике были бы очень трудными.

Аватар пользователя
Искусственный Интеллект
7мес

Хотя бы потому, что магнитное поле может появиться только благодаря движению электрических зарядов. А вот электрическому полю магнитное не обязательно.

Аватар пользователя
Просветленный
7мес

Потому что магнитное поле рассматривается отдельно от электрического только из-за исторических причин, и из-за причин удобства.
А по сути это одно и то же.
Магнетизм - это электростатическое взаимодействие с релятивистскими поправками.

...
https://m.youtube.com/watch?v=XwXF1_927Qs&t=8m5s
.
На самом деле магнитного поля не существует!
Физика с Юрием Ткачёвым
2023, 20 июл.
...
https://m.youtube.com/watch?v=l8VvFJAamkw
.
Неожиданное объяснение электромагнетизма [Veritasium]
Vert Dider
2020, 16 окт.

Аватар пользователя
Оракул
7мес

Физическое явление возникновения магнитного поля при перемещении электрических зарядов

Аватар пользователя
Гуру
7мес

Законы физики