¿Hace la invariación de Lorentz de Maxwell ' ecuaciones s aplicarán aquí?

Question

La relatividad y de la Corriente en el Alambre

La cuestión aquí, (que no fue contestada correctamente) se pregunta por qué la densidad de electrones de un cable de carga actual no aumente. Si lo hace, ¿por qué no hay fuerza sobre la carga? Mi heurística estimación de la transformación de Lorentz dice que el campo eléctrico de los electrones también debería aumentar.

Extensa línea de investigación me ha llevado a sólo dos legítimo respuestas a la pregunta publicada en el enlace. El primero es simplemente el estado el hecho de que los electrones y los protones tienen la misma densidad en todo el alambre como una definición. La segunda es decir que dado que los electrones se mueven libremente, en cualquier campo eléctrico en el laboratorio de marco puede ser fácilmente anulados por el libre movimiento de los electrones si se mueven aparte (cada vez más espaciada). En este caso, no hay ningún desacuerdo entre las ecuaciones de Maxwell y Lorentz transforma las ecuaciones de Maxwell.

Pero seguramente podemos diseñar un alambre en el que los electrones no son libres de cambiar el espaciado, pero solo se mueven en la dirección hacia adelante? A continuación, las transformadas de Lorentz solución para la aceleración de la partícula no está de acuerdo con los resultados clásicos? Yo no estaba satisfecho por las explicaciones que no eran fundamentales suficiente. ¿Cómo podemos resolver esto?

Answer 1

La pregunta que usted vinculados a es confusamente redactada, y no estoy seguro de si yo lo entiendo. Podemos empezar por asumir que en el laboratorio de fotogramas, consulte movimiento de los electrones y estacionario de los protones a la misma densidad de carga, de modo que el cable parece neutral. Hay varias situaciones posibles, y no estoy seguro de que usted está recibiendo en:

1) Si ahora el impulso de un marco en el que los electrones son fijos y los protones se mueven, ¿qué ves? La respuesta es que la densidad de protones obtiene de Lorentz en contacto y parece aumentar, mientras que la densidad de electrones ya no se Lorentz contratado y parece disminuir. En este marco, las densidades de carga ya no equilibrio, y el cable parece tener una carga neta positiva.

2) Si la estancia en el laboratorio de marco y lentamente baje el voltaje de la batería, pero dejar el cable conectado a ella, entonces los electrones se ralentizará y su densidad de carga aparecerá a disminuir, lo que podría conducir a una carga neta positiva en el cable, pero el cable consume más electrones de la batería y sigue siendo neutral - así que tú eres la adición externa de electrones en el sistema. (La batería tiene una terminal conectada a tierra, y por lo tanto actúa como un infinito fregadero o de la fuente de electrones, según sea necesario - ver http://www.colorado.edu/physics/phys3320/phys3320_sp12/AJPPapers/AJP_E&MPapers_030612/Gabuzda_RelMagneticForce.pdf para una discusión.)

3)(a) Si usted instantáneamente cortar la conexión del cable a la batería por completo, sin dar tiempo a que se equilibre, a continuación, en primer lugar los electrones aparecerá para mantenerse en movimiento y empiezan a acumularse en uno de los extremos del alambre. Este pile-up conducirá a una red desequilibrio de la carga. Ya que el cable es un conductor, los electrones serán repelidos por el exceso de carga negativa hacia donde se está moviendo y dirección inversa. Finalmente, los electrones serán todos establecerse, y el cable tendrá una carga neta positiva.

3)(b) Igual (3)(a), pero el hilo no es conductor y por arte de magia sólo permite que los electrones se mueven en una dirección. En este caso, la carga negativa se acumula y uno de los extremos del alambre, y se termina con una carga neta de gradiente a lo largo del alambre. (La distribución exacta depende de las reglas bajo las cuales su mágico de alambre).

Answer 2

¿La invariancia de Lorentz de las ecuaciones de Maxwell se aplican aquí?

Sí. La invariancia de Lorentz es bastante universal. Las "leyes de la física no cambian cuando usted y su laboratorio a pasar de estar en reposo a un estado de movimiento uniforme.

La relatividad y de la Corriente en el Alambre

El problema con eso es que la duración de la contracción explicación para el campo magnético alrededor del alambre que está mal. Ver a esta pregunta cuando le pregunté al respecto.

La cuestión aquí, (que no fue contestada correctamente) se pregunta por qué la densidad de electrones de un cable de carga actual no aumente.

No aumentar, debido a que la velocidad de arrastre es minúscula. Ver Wikipeda donde hay un ejemplo: "por lo Tanto en este hilo los electrones fluyen a la velocidad de -0.000023 m/s".

Si lo hace, ¿por qué no hay fuerza sobre la carga? Mi heurística estimación de la transformación de Lorentz dice que el campo eléctrico de los electrones también debería aumentar.

Hay una rotación de la fuerza magnética sobre una partícula cargada cerca del alambre. La prueba electrón se mueve en una cerca circular de la moda. De no hacer esto porque el cable está cargado negativamente.

Extensa línea de investigación me ha llevado a sólo 2 legítimo respuestas a la pregunta publicada en el enlace. El primero es simplemente el estado el hecho de que los electrones y los protones tienen la misma densidad en todo el alambre como una definición. La segunda es decir que dado que los electrones se mueven libremente, en cualquier campo eléctrico en el laboratorio de marco puede ser fácilmente anulados por el libre movimiento de los electrones si se mueven aparte (cada vez más espaciada). En este caso, no hay ningún desacuerdo entre las ecuaciones de Maxwell y lorentz transforma las ecuaciones de Maxwell.

En mi humilde opinión, el punto de apreciar es que estamos tratando con los campos electromagnéticos aquí, y el campo electromagnético resultado interacciones lineales de fuerza eléctrica y/o rotación de la fuerza magnética. A ver qué Minkowski dijo que el Espacio y el Tiempo:

"En la descripción del campo causado por la electrónica en sí, entonces se verá que la división del campo en las fuerzas eléctricas y magnéticas es relativo con respecto a el eje del tiempo, se supone; las dos fuerzas se consideran juntos pueden más vívidamente ser descrito por una cierta analogía con la fuerza de tornillo en la mecánica; la analogía es, sin embargo, imperfecto".

El electrón tiene un campo electromagnético, no un campo eléctrico. Lo mismo para el protón, o el positrón. Cuando se coloca un electrón y un positrón abajo sin inicial movimiento relativo se mueven directamente hacia la otra. La fuerza es lineal. Sin embargo, cuando se lanza el electrón pasado el positrón hay una fuerza de rotación demasiado, ver positronium. Como Minkowski dijo que hay dos fuerzas, con un "tornillo" de la relación. En la actual-en-el-alambre lineal de las fuerzas de equilibrio, pero las fuerzas de rotación no, porque los electrones se están moviendo. Así que prueba electrón se mueve en una cerca circular de la moda.

Pero seguramente podemos diseñar un alambre en el que los electrones no son libres de cambiar el espaciado, pero solo se mueven en la dirección hacia adelante? A continuación, las transformadas de Lorentz solución para la aceleración de la partícula no está de acuerdo con los resultados clásicos? Yo no estaba satisfecho por las explicaciones que no eran fundamentales suficiente. ¿Cómo podemos resolver esto?

Mediante la adecuada comprensión de cómo un imán funciona.