Релативисткия произход на магнитното поле.

[Exhemus]

Преди 56 минути, Relinquishmentor said:

Когато електроните се движат, те се свиват и локалната им плътност нараства. Но заради запазването на товара в жицата общата (глобална) плътност q/L трябва да остане същата. Единствения начин това да се изпълни е някъде в непрекъснатия ток да се появи дупка. Тази дупка компенсира повишаването на интензитета на полето заради нарасналата локална плътност.

По вторият ти въпрос мога единствено да кажа, че такова разглеждане, когато имаме ускорителни движения, трябва да се прави с апарата на общата относителност. Не мога да кажа дали теорията предсказва и електромагнитната индкуция. Трябва да потърся за този въпрос.

Когато електроните се движат, те се свиват и локалната им плътност нараства.      - според СТО  ще е  ОК, без думата 'локална'. Цялята "пръчка"  от електрони се скъсява според СТО.

Каква е разликата между "пръчката" електрони в другата жица, от тази в собствената жица? Двете пръчки са в една инерциална с-ма и едни и същи правила и формули трябва да се прилагат спрямо тях.

[Relinquishmentor]

Преди 8 часа, Exhemus said:

Когато електроните се движат, те се свиват и локалната им плътност нараства.      - според СТО  ще е  ОК, без думата 'локална'. Цялята "пръчка"  от електрони се скъсява според СТО.

Каква е разликата между "пръчката" електрони в другата жица, от тази в собствената жица? Двете пръчки са в една инерциална с-ма и едни и същи правила и формули трябва да се прилагат спрямо тях.

Да, но самия проводник не се скъсява, когато го разглеждаме от система, която е неподвижна спрямо него. Затова казвам, че локалната плътност нараства. Т.е. плътността в дадена точка, където имаме електрони. Където се образува дупка локалната плътност е нула. Но отнесена към цялата дължина на проводника, плътността не се изменя, защото и общия товар и дължината остават непроменени. 

В едната "жица" има електрони, в другата -йони. Разликата е, че електроните се движат спрямо проводника, а йоните - не. За йоните локалната плътност е равна на глобалната. За електроните не е така - локалната е по-голяма. В неподвижната спрямо проводника система глобалната плътност на йоните е равна на тази на електроните, въпреки че последните имат по висока локална плътност. Затова и неподвижен спрямо проводника товар не изпитва сила. Всъщност ако трябва да сме съвсем съвсем прецизни, интензитета на полето на електроните се различава много малко от това на йоните, но при малка спрямо светлинната дрейфова скорост тази разлика е неоткриваема. Освен това тя намалява колкото повече увеличаваме дължината на проводника. За безкраен проводник, какъвто разглеждаме ( и какъвто на практика не съществува) разликата ще е нула.

Всъщност не би трябвало да се разглеждат безкрайни проводници, защото това води до обърквания и грешки. Правилния подход е да се вземе проводник с крайна дължина и след като се направи анализа на ситуация, да се пусне дължината му да клони към безкрайност, ако е нужно.

[Exhemus]

 Ще ме извиняват тукашните корифеи, ама нека лично да проверя...
 То и аз съм си релативист, но нищо не приемам на доверие.
 Та:
 Да видим най-простата задача - привличане между 2 паралелни безрайни (или достатъчно дълги)
 проводника с еднопосочни еднакви токове.
 
 В този случай величините може да се вземат като скаларни.
 
 Така силата: F = B*L*I  / м.индукция,дължина на проводника, сила на тока /
 
 Индукцията е създаденаот другия проводник. По закона за пълния ток:
 
 I = H*L   / м.интензитет, дължина на силовата линия /

 или
  
 I = 2пR*H  / R трябва да е разстоянието м/у проводниците/
 
 H = I/(2пR) ;  B = mu0 .I(2пR);
 
 оттук:
 
 F = mu0/2п * I^2 * L / R  ; това е класическата формула за силата
 
 Да видим сега релативистичната?  =========================
 
 От гледна точка на йоните на проводник 1:
 
 Електроните на проводник 2 се вплътняват:
 
 класическата линейна плътност на електроните трябва да е:

 Ne = М/м * A * 2    
 / Ne бр.електрони; М масата на проводника; м атомното тегло; А ч.Авогадро; 2 ако 2та въшни
   електрона участват в провеждането на тока - за медта/
 M = ro V = ro *S *L    /плътност сечение дължина/

 De = ro *S *L / m * A *2 / L  / брой електрони на метър -линейна плътност/

  тогава 

 I = De *v *e  / ток; лин.плътност; скорост; заряд на електрона /  
 
   релативистичната плътност е  De/(1-(v/c)^2)^1/2  - Лоренцов
 
  разликата в двете плътности е причина за електростатичната сила на привличане:
  
  dDe = De (1/(1-(v/c)^2)^1/2 - 1)
  
  dDe = I/(v.e) (1/(1-(v/c)^2)^1/2 - 1)
  
  Без да смятам по-нататък се вижда, че във формулата се намесва едно V и за наша нерадост
  го има и в нерелативистичната част. 
  Най-лошото е, че това V зависи  от сечението на проводника и от неговия материал.
  
  В класическата формула имаме само ток  и нищо друго, да припомня.
  
  Ако е нужно ще напиша релативистичната формула, евентуално утре.

[Relinquishmentor]

Бъркаш се, че разглеждаш причината за привличането в сгъстяването на електроните от гледна точка на неподвижните йони. Нали точно това дискутирахме по нагоре. Глобалната плътност на електроните в неподвижната система не се променя и между тях и йоните на другия проводник няма никакво допълнително привличане. Нещата се променят, когато ги разгледаме в системата на движещите се електрони,  но не виждам смисъл да повтаряме всичко наново. За да се получи формулата за привличане между два проводника трябва просто във формулата, която изведохме и обосновахме, да заместим движещия се тестов товар q с еквивалентен ток  I = γv =  v.Δq/Δl ,откъдето Δq = I.Δl/v. Заместваме и получаваме известната формула за привличане между 2 проводника.

Редактирано Септември 11, 2020 от Relinquishmentor

[Relinquishmentor]

За да се разбере произхода на електромагнитната индукция не е нужно да се намесва общата теория на относителността. Ще покажа как възниква тя за най-простия случай. Нека вземем пак примера от клипчето. По жицата тече ток, имаме тестов товар (който си има котка), който започва да се движи праволинейно равномерно перпендикулярно на жицата (не обсъждаме как се осъществява това). При движението си товарът се намира в точки от пространството, където магнитното поле е различно от това в началното му положение. Т.е. товарът се движи в променливо в пространството но постоянно през времето (във фиксирана точка от пространството) магнитно поле, като силата върху него се намира от закона на Лоренц. Сега да погледнем как стоят нещата от инерциалната система, която е свързана с товара или как котката вижда нещата от нейна гледна точка. Тя вижда, че жицата се отдалечава и това създава променлива сила върху товара. Освен това спрямо котката магнитното поле се променя през времето във всяка фиксирана точка от пространството. Но в нейната система товарът е неподвижен, значи магнитното поле не му влияе, следователно силата се дължи на някакво електрично поле. Произходът му пак идва от лоренцово сгъстените и разредени + и  - товари в проводника при относително им движение спрямо котката.

Сега да видим дали от всички тия разсъждения няма да успеем да получим връзката между неизвестното електрично поле в системата на котката и вече известното ни магнитно в системата на проводника.

[Станислав Янков]

Аз едва сега научих за обясняването на магнитното поле като следствие от прилагането на лоренцовите трансформации при движение и в зависимост от коя система се регистрира такова движение (това място ми беше посочено от scaner и той се оказа съвсем прав - обсъждането на темата тук е наистина качествено). Ако съм разбрал правилно, когато имаме движение на зареден обект спрямо проводник с течащ по него ток, когато обектът е положително зареден и се движи в посоката на движение на електроните в проводика, той е отблъскван от проводника, а когато се движи в посока, обратна на движението на електроните в проводника - той е привличан от проводника. Когато обектът е отрицателно зареден и се движи в посоката на движение на електроните в проводника, той е привличан от проводника, а когато се движи в посока, обратна на движението на електроните в проводника - той е отблъскван от проводника. Ако зареден обект, независимо от заряда си, не се движи спрямо проводника в никаква посока - той не изпитва нито притегляне, нито отблъскване от проводника, независимо с каква скорост и в каква посока се движат електроните в проводника и независимо дали въобще се движат или не. Това малко ме затруднява да си обясня, как при електромагнит и поставени в близост до него метални предмети, когато електромагнитът е изключен, не предизвиква никакво въздействие над металните предмети, а когато се включи - привлича металните предмети към себе си, въпреки, че те не се движат спрямо този електромагнит, ами единствено в него започват да се движат електроните му. Това мое затруднение, разбира се, най-вероятно се дължи на липсата на достатъчно задълбочено познание от моя страна, за да успея да си отговоря на този въпрос сам, без разяснение на някой от по-подготвените тук.

Представянето на магнетизма като ефект от лоренцовото скъсяване, обаче, провокира няколко други, по-интересни, но и доста по-сложни въпроса:

1) Магнитното поле, регистрирано в отправната система на неподвижните, положително заредени ядра (протони в отправната система на неподвижния проводник), в отправната система на движещия се заедно с електроните (или срещу тях) положителен (или отрицателен) обект (заряд или пък котка, налапала заряд, както е в клипа) всъщност представлява електрическо поле, което упражнява своето въздействие над заредения обект. Заради перспективата си на регистрация, наблюдателят в неподвижната система на проводника не може да регистрира електрическото поле и за него това въздействие изглежда като от магнитно поле. При всички тези детайли, ние все пак имаме конкретни източници, носители на описваните ефекти - електрическия проводник, по който тече тока и който е по-дълъг или по-къс, в зависимост от перспективата (отправната система, от която се прави регистрацията, наблюдението), протоните в ядрата и потока от електрони. А как изглежда цялата тази трансформация при електромагнитна вълна?! Можем да приемем, че в началото имаме подбни на проводника условия - електрон излъчва електрическо поле, което от друга перспектива става магнитно, но всъщност си е същото електрическо. Обаче след това, след отделянето на електрическото поле от електрона, аналогията се нарушава и електрическото поле започва да се движи в пространството само, без някава частица, с което си движение обаче не спира да произвежда ефект на променящо се магнитно поле от по-друга перспектива. При проводника, както и при движението на електромагнитна вълна, магнитното поле произхожда от поведението на електрическото поле. При проводника и при излъчването му от електрон (примерно), постоянно променящото се електрическо поле произхожда от заредена частица. От какъв по-конкретно лоренцов ефект (трансформация по СТО) обаче произхожда вече отделилото се от излъчилия го електрон електрическо поле, когато се движи, вече самостоятелно, като електромагнитна вълна?

2) Магнитното поле, неговото въздействие, всъщност е електрическото поле, но възприемано от друга перспектива (различна ИОС). Не може ли по подобен начин и електричското поле да е ефект от лоренцова трансформация на някакво взаимодействие, но протекло в още по-друга перспектива (отделна, трета ИОС)? Защо разглеждането, приложено спрямо магнитното поле, не е приложено и по-нататък - спрямо електрическото поле?!

[Станислав Янков]

Малка корекция: ако в системата на подвижния зареден обект се наблюдава само електрическо поле, без магнитно такова, а в системата на електрическия проводник се наблюдава само магнитно поле, без електрическо такова - значи перспективите (отправните системи) си остават само споменатите вече две. Всичко става в тях двете и както магнитните прояви си имат релативистко описание, така и електрическите прояви трябва да си имат също такова релативистко описание.

[Станислав Янков]

Ето друг начин на описание на пораждането на магнитния ефект от релативистките (ллоренцовите) ефекти, но за съжаление пак не е дадено, какро е релативисткото обяснение на електричното поле:

Classical electromagnetism and special relativity - Wikipedia

[Малоум 2]

Преди 3 часа, Станислав Янков said:

Ето друг начин на описание на пораждането на магнитния ефект от релативистките (ллоренцовите) ефекти, но за съжаление пак не е дадено, какро е релативисткото обяснение на електричното поле:

Classical electromagnetism and special relativity - Wikipedia

Засега - едно от най-добрите обяснения - няма ЕМПоле, няма фотони и т. н. - всичко е измислица.(считай го за добър майтап, но изходът от такава ситуация е "фотоните и частиците "знаят" траекториите си, щото са наблюдател в постоянното ЕМПоле. Зенон перифраза - Наблюдаваният чайник не изкипява.)

...

(от мен - магнитното поле е структуриран вакуум (подреден) извън обема на частици с проявена ефективно характеристика спин)

...

[Станислав Янков]

Преди 3 часа, Малоум 2 said:

(от мен - магнитното поле е структуриран вакуум (подреден) извън обема на частици с проявена ефективно характеристика спин)

Засега моята цел е, да успея да осъзная онова, до което е достигнала актуалната физика. Просто, училищните и даже университетските учебници в България са пълен булшит. Имам чувството, че сведенията в България са 1-2 десетилетия назад! От книгите на Браян Грийн успях да осъзная много повече неща, отколкото от всичките училищни и университетски учебници по физика, с които разполагам. Другото място, където разбиранията ми се развиват ускорено е тук - благодарение на няколкото коментатори, които сте много по-подготвени от мен.

Целта ми е, първо да осъзная нещата, които имат изяснено релативистка обяснение. Тоталната симетрия означава ПЪЛНОТО НИЩО (не просто празно пространство, с нищо в него, а ТОТАЛНОТО, АБСОЛЮТНО НИЩО). Реалността, съществуващото, света, Вселената е нарушения на тази тотална симетрия, движения, разлики и перспективи на възприемането, на регистрирането на тези разлики (дисхармонии), възприемане от позициите на различни ИОС. След като няма непреодолими пречки в свързването на електромагнитното, силното и слабото взаимодействие - всички те трябва да си имат достижимо и логично по-нагледно релативистично обяснение. Само гравитацията е проблемна, а за мен и тънкостите на квантовата механика, но - всичко по реда си (едно по едно).

Конкретно по темата: Има голямо сходство в поведението на магнитното и на електрическото поле, следователно трябва да има сходство и между релативисткото обяснение на магнитното поле (като електрично поле, но наблюдавано от ИОС на подвижен заряд) и релативисткото обяснение на електричното поле при произхода му от елементарните частици (например - от електрона).

Редактирано Март 12, 2021 от Станислав Янков

[Малоум 2]

Преди 2 часа, Станислав Янков said:

Засега моята цел е, да успея да осъзная онова, до което е достигнала актуалната физика. Просто, училищните и даже университетските учебници в България са пълен булшит. Имам чувството, че сведенията в България са 1-2 десетилетия назад! От книгите на Браян Грийн успях да осъзная много повече неща, отколкото от всичките училищни и университетски учебници по физика, с които разполагам. Другото място, където разбиранията ми се развиват ускорено е тук - благодарение на няколкото коментатори, които сте много по-подготвени от мен.

Добре, но ще сгрешиш ако не погледнеш сериозно учебниците по физика. Там са основните неща - трябва да се познават и помнят добре. Чак тогава се запознаваш с проблемите на съвременната физика и опитите как да се решават. Напр. СТО не е проблем, а яснота. Сега се "бориш" с ЕМПоле, а само Файнман (Файнманови лекции по физика) е обяснил по достъпен начин протичането на ел. ток по проводници. Интересното е, че енергията на електричното поле се втича и изтича от проводника, поглъщат се фотони от електроните и се излъчват фотони от електронния газ. Така електроните поглъщайки и излъчвайки фотони от ЕМПоле се движат по проводника бавно (няколко см/сек), но полето си се движи със скоростта на светлината в средата "проводник+околност на проводник". Това "се смила" доста трудно, щото изглежда протеворечиво на ученото в училище, че токът тече по кабел-проводник. Електроните от електронния газ "мърдат" по мъничко по проводника, а енергията на полето "тече" отвън-навътре и обратно. Веднага се вижда проявлението на относителност в движенията и възникване на магнитно поле около проводника.

...

 

 

[Станислав Янков]

Преди 58 минути, Малоум 2 said:

Добре, но ще сгрешиш ако не погледнеш сериозно учебниците по физика. Там са основните неща - трябва да се познават и помнят добре. Чак тогава се запознаваш с проблемите на съвременната физика и опитите как да се решават. Напр. СТО не е проблем, а яснота. Сега се "бориш" с ЕМПоле, а само Файнман (Файнманови лекции по физика) е обяснил по достъпен начин протичането на ел. ток по проводници. Интересното е, че енергията на електричното поле се втича и изтича от проводника, поглъщат се фотони от електроните и се излъчват фотони от електронния газ. Така електроните поглъщайки и излъчвайки фотони от ЕМПоле се движат по проводника бавно (няколко см/сек), но полето си се движи със скоростта на светлината в средата "проводник+околност на проводник". Това "се смила" доста трудно, щото изглежда протеворечиво на ученото в училище, че токът тече по кабел-проводник. Електроните от електронния газ "мърдат" по мъничко по проводника, а енергията на полето "тече" отвън-навътре и обратно. Веднага се вижда проявлението на относителност в движенията и възникване на магнитно поле около проводника.

...

 

 

Е, аз си имам друга работа, интереси (в момента водещо ме интересува форекса)... Ясно е, че тепърва водещ физик няма да ставам, нито ще правя научни пробиви, които убягват на екипи с мултимилионни бюджети и изградени от хора, отдадени на материята от деца. Има важни неща във физическата сфера, които един средноинтелигентен човек е длъжен (към себе си) да разбира и на това се дължат по-сериозните усилия, които полагам в момента. Едновременно съм и шокиран от буквално дезинформацията, която се съдържа в учебниците. Та, аз съм чел за трансформация на масата с промяната на скоростта, докато реално масата в покой въобще не се променя, без значение от скоростите и отправните системи, точно както не се променят широчината и височината по посока на движението, скоростта на светлината, елементарният електрически заряд, спин-ът! Тази разлика в представата за масата и движението дава много различаващи се резултати и е известна от десетилетия, а фалшивото представяне присъства в университетски учебници!

Друга измама (не знам как да го нарека по друг начин) - релативисткото обяснение на магнитните полета не съм го срещал в нито един учебник досега, а го е описвал дори Айнщайн в зората на разработката на теориите си! Няма нужда от специално уточнение, че това описание е много важно за цялостното осъзнаване на релативистките ефекти. Въобще - по-добре да не продължавам, че започвам да се нервирам, как не спират да ни мамят от най-високи нива...

И за да има нещо по същество: Щом елементарния електричен заряд не се променя, независимо от какви движения и откъде се регистрира - значи електричното поле на този заряд присъства за всеки наблюдател, независимо дали той е условно неподвижен спрямо електрона или се движи спрямо електрона (равнозначно на електрона да се движи спрямо налюдателя) и така да отчита и магнитно поле, освен електрическото поле на електрона. Тоест - “вътре в електрона” съществува някакво движение от гледна тока на условно неподвижен спрямо електрона наблюдател, което “вътрешно движение на структурата” на електрона прави така, че налюдателят да регистрира електрическо поле, излъчвано от условно неподвижен спрямо него електрон.

Редактирано Март 12, 2021 от Станислав Янков

[gmladenov]

Преди 44 минути, Станислав Янков said:

Въобще - по-добре да не продължавам, че започвам да се нервирам, как не спират да ни мамят от най-високи нива...

И аз така. Чета в учебниците, че от движението главата ти се сплесква и става на палачинка и си
викам на акъла "тиа за балами ли ни имат или какво". А разни ми спорят, че всичко написано в
учебниците е истината и само истината. Да се неначуди човек.

[Малоум 2]

Преди 15 часа, gmladenov said:

И аз така. Чета в учебниците, че от движението главата ти се сплесква и става на палачинка и си
викам на акъла "тиа за балами ли ни имат или какво". А разни ми спорят, че всичко написано в
учебниците е истината и само истината. Да се неначуди човек.

Е, истина е, написаното в учебниците, ама не е цялата истина?! Хубавият учебник е този, който те кара да мислиш и евентуално, да погледнеш и по-сложните учебници по неизяснените въпроси. И пак няма да е цялата истина...

(преди време писах за притчата: Попитали Христос - А бе, Господи, като знаеш цялата истина, що не вземеш да ни я кажеш, че да не грешим?..

Щото - отговорил - който има, ще му се умножи, а който няма, ще загуби и това, което е имал!!!)

...