¿Por qué no bucle de corriente produce la luz?

Question

Si una carga se mueve en círculo se debe acelerar, con lo que la producción de EM. Sin embargo, un alambre en un bucle circular es análoga a muchos cargos se mueve en un círculo. Así que, ¿por qué no circular corrientes de producir EM? (No he encontrado ninguna evidencia de que la circular corrientes pueden producir EM).

Una pregunta similar es: ¿por Qué no corriente alterna producir luz, mientras que una vibración de una sola partícula con una carga. Sin embargo, mi pregunta se refiere a circular los cables y de corriente directa. Gracias.

Answer 1

Circular corrientes producir EM, y de hecho esto es exactamente cómo los rayos X son producidos por synchotrons tales como la (tristemente ya desaparecido) synchotron fuente de radiación en Daresbury. En este caso, la corriente circula en un vacío no en un alambre, pero el principio es el mismo.

La corriente que fluye en los bucles de alambre no producen radiación en la vida cotidiana debido a que la aceleración es tan pequeño. Los electrones se están moviendo a la velocidad de arrastre, que es sólo de alrededor de un metro por segundo, por lo que la cantidad de radiación liberada es infinitamente pequeño. Synchotrons producir la radiación debido a que los electrones se están moviendo a casi la velocidad de la luz.

Answer 2

Si usted considera que la corriente eléctrica es en realidad el flujo de un individuo acusado de electrones, entonces como John Rennie señalado, la radiación que existe, pero es despreciablemente pequeña. Pero si usted fuera a imaginar romper el actual en más y más partículas puntuales con menos y menos cobran, mientras que la celebración de la lineal de la densidad de carga $\lambda$ fijo, a continuación, la radiación podría disminuir más y más, debido a que la radiación por partículas disminuye a medida $q^2$ mientras que el número de cargos sólo aumenta a medida que $1/q$. Así, en el real continuum límite donde la corriente sea perfectamente estable, la radiación en realidad se desvanece completamente.

Answer 3

Para copia de seguridad de John Rennie la respuesta, considere la fórmula de radiación de frenado de la velocidad perpendicular a la aceleración: $P= {{p^2a^2\gamma^4}\over{6\pi\epsilon_0c^3}}$. For all practical purposes $\gamma=1$, so we can simplify this to $P\aprox ({q \\mathrm{C}})^2 ({\\mathrm{m/s^2}})^2 {1\más de{18.85\times 8.85\times 10^{-12}\times 2.7\times 10^{25}}}\mathrm{W}\approx ({q \\mathrm{C}})^2 ({\\mathrm{m/s^2}})^2\times2.22\times 10^{-16}\mathrm{W}$.

Answer 4

De acuerdo a las ecuaciones de Maxwell, constante corrientes y constantes de la densidad de carga no va a producir ondas EM. Así que si usted tiene un constante bucle de corriente, se puede calcular su campo magnético sólo por el Biot-Savart ley, que da a un campo magnético constante en el espacio. Si un bucle de corriente que podría radiar energía, entonces sería imposible producir persistente corrientes en superconductor bucles que son en realidad observada experimentalmente.(En realidad hay también la mecánica cuántica en el juego, y el uso de "sólo" el clásico de la teoría de Maxwell no es completamente correcto, pero da la idea)

Pero para explicar su punto acerca de un bucle de corriente que se cargas en movimiento en círculo, que son parcialmente correctas. Si se rompe la corriente en pequeños elementos y calcular el campo electromagnético de cada elemento individual, sin duda se ve que los campos EM de cada elemento individual es la propagación de un campo magnético, pero cuando usted suma los campos EM de varios elementos juntos usando el principio de superposición, el resultado "neto campo electromagnético" sería el mismo que el que está dado por el Biot-Savart ley. (De alguna manera lo mismo que sucede en los experimentos de interferencia.)

Pero hay dos puntos que hacen que, a Pesar de la constante de la corriente y cero la densidad de carga, en teoría, es presumible, este podría no ser el caso en el mundo real. Debido a que las corrientes están en movimiento los electrones se espera que si te acercas lo suficiente, puede ver solo los electrones con algunas diferencias entre ellos, por Lo que parece que en la escala de la densidad de la carga no es constante en el tiempo y la continua aproximación de la densidad de carga se rompe en la escala.(A pesar de que las corrientes son producidas por los electrones en el Bloch de los estados que no están localizados en el espacio, de Modo que el movimiento de electrones únicos imagen no es del todo correcto). Y si usted tiene un tiempo de variación de la densidad de carga, se obtiene la radiación electromagnética. De hecho, esta es la situación en los sincrotrones. Allí no tienen una constante uniforme de corriente alrededor del bucle, pero un montón de individuales de los electrones que están circulando en el circuito y que se puede ver el tiempo de variación de la densidad de carga fácilmente. Usted simplemente no puede aproximarse a la de los electrones se ejecuta a través del bucle por una corriente constante.