¿Cómo acelera una partícula cargada en un campo eléctrico uniforme? (Fuerza de Abraham-Lorentz)

Question

Supongamos que tenemos una partícula cargada situada en una región con un campo eléctrico uniforme. Está claro que una fuerza $$\vec F_e =q\vec E $$ aparecerá en la partícula debido a la fuerza de Lorentz. Sin embargo, la partícula irradiará con una potencia de $$P=q^2a^2/6\pi\epsilon_0c^3,$$ donde $a$ es la magnitud de la aceleración, según la fórmula de Larmor para la potencia radiada. Para la conservación de la energía, debería aparecer una fuerza de retroceso sobre la partícula. Así que mi pregunta es, la aceleración de la partícula será $$\vec a=q\vec E/m$$ ¿o será más bajo?

Answer 1

Si la partícula cargada está compuesta de elementos cargados más pequeños, la fuerza de Lorentz-Abraham es una expresión aproximada válida de la fuerza interna que experimentará la partícula cargada. Sin embargo, la magnitud de esta fuerza es tan pequeña que su efecto sobre el movimiento de la partícula cargada no se ha podido medir hasta ahora.

Si la partícula es un punto, por lo que no está formada por elementos más pequeños, el teorema de Poynting no puede interpretarse como teorema trabajo-energía y las derivaciones habituales de la fuerza de Lorentz-Abraham fallan. Dicha partícula no debería experimentar ninguna fuerza interna.