میدان مغناطیسی


میدان مغناطیسی

نوشتهاز سوی Zahrahsn در جمعه 7 دي 1397 - 14:02

سلام وقت بخیر،میشه نظرتون رو راجع به این سوال بگید ؟
یک سیم حامل جریان بر بار متحرکی که با سرعت سوق الکترون هایش و موازی سیم حرکت می کند نیروی مغناطیسی وارد می کند ولی اگر در دستگاه بار متحرک بنشینیم سرعت و بنابراین نیروی میدان مغناطیسی برابر صفر است. چطور چنین چیزی ممکن است؟
 
سپـاس : 0

ارسـال : 2


نام: زهرا حسینی
نام نویسی: 97/10/7

ذکر نشده

Re: مغناطیس

نوشتهاز سوی paradoxy در جمعه 7 دي 1397 - 19:50

سوالی بسیار عالی و مفهومی در حوزه نسبیت. برای سادگی توضیح اول چند فرض رو مطرح می کنم.

1. حرکت بارهای منفی در سیم سبب ایجاد جریان میشه. یعنی پروتون های سیم، از دید ناظری که نسبت به سیم ساکن هست، ساکن هستند.
2. به دو شکل میتونیم سیم حامل جریان داشته باشیم، یک سیم واقعی، یعنی سیمی که از یک رسانا تشکیل شده و بارهای آزاد درش جریان رو میسازن (بار خالص در سیم نداریم، به هر تعداد که الکترون هست، پروتونم در سیم داریم) مثل سیم شارژر موبایل، و سیمی مجازی، که صرفا درش بارهای خالص، یعنی الکترون ها در حال حرکت هستند، یعنی قطاری از الکترون ها در فضا در حرکتند و پروتونی نداریم. هر دو مورد رو بررسی میکنم.

در مورد اول یعنی سیم واقعی، از دید ناظری که روی بار متحرک نشسته (اسمش رو میزارم اصغر)، الکترون های حامل جریان سیم طبق فرض صورت مسئله ساکن خواهند بود و سبب ایجاد میدان مغناطیسی نمیشند. اما پروتون های سیم در خلاف جهت حرکت اصغر، از دید اصغر به حرکت میوفتند و میدان مغناطیسی می سازند. این میدان مغناطیسی، هیچ نیرویی به سیستم اصغر وارد نمیکنه، چون اصغر از دید خودش ساکن هست اما میدان مغناطیسی ای که این پروتون های متحرک می سازند نسبت به زمان متغییر خواهد بود. برای بررسی این امر کافیه تنها میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک پروتون در سیم رو در نظر بگیرید. این پروتون در لحظه t، در نقطه a میدان مغناطیسی می سازه از دید اصغر، اما لحظه ای بعد، مکان این پروتون تغییر میکنه و در نتیجه میدان مغناطیسی شکل گرفته توسط این پروتون، در لحظه t2 در نقطه a محو میشه. طبق قانون فارادی، تغییرات میدان مغناطیسی نسبت به زمان سبب تولید میدان الکتریکی میشه، یعنی از دید اصغر میدان الکتریکی ای پدید میاد که به باری که روش نشسته نیرو وارد میکنه.
نتیجه: از دید هر دو ناظر، بنا به دلایلی مختلف، نیرو به بار متحرک وارد میشه. پس هیچ ناظری بر دیگری ارجحیت نداره.

در مورد دوم، وقتی که سیمی نداریم، اما قطاری از الکترون ها در فضا حرکت می کنند، دیگه اصغر پروتون های در حال حرکتی رو نمیبینه که اون پروتون ها بخوان میدان مغناطیسی متغیر با زمان بسازند و همین یه میدان الکتریکی ایجاد کنه و الی آخر، به جاش در این مورد، از دید اصغر، قطار الکترون ها (که نسبت به اصغر ساکن هستند)، یه واسطه بار خالصی که دارند میدان الکتریکی ای ایجاد می کنند که اون میدان الکتریکی به سیستم اصغر نیرو وارد میکنه. در مورد سیم واقعی، بار خالصی نداریم و چنین میدان الکتریکی ای تولید نمیشه، در نتیجه نیروی کولونی به سیستم اصغر وارد نمیشه، اما در مورد سیم مجازی، داستان متفاوت هست و مجموعه بارهای منفی ساکن، به سیستم اصغر نیرو وارد میکنند. از دید اون ناظری هم که قطار الکترون ها رو در حال حرکت میبینه، همچنان مثل قبل نیروی مغناطیسی، سیستم اصغر رو هل میده. و نتیجه قبل که هیچ ناظری بر دیگری ارجحیت نداره برقراره.

من خیلی الکترو نسبیتی کار نکردم، بازم غلطی چیزی دیدن دوستان بگن.
تصویر
نماد کاربر
 
سپـاس : 770

ارسـال : 1582


نام: داود حاجي تقي تهراني
سن: 13 سال
نام نویسی: 93/10/22

ذکر نشده


بازگشت به فیزیک الکتریسیته و مغناطیس

چه کسی هم اکنون اینجاست ؟

کاربرانی که در این تالار هستند: بدون کاربران عضو شده و 3 مهمان