Не о рычагах, а об электронах

← →
palva © (2008-08-05 23:16) [0]

Раз уж начали физику обсуждать, вот еще один вопрос:
Если два электрона поместить рядом, то они, будучи одноименно заряженными, начнут под действием электрической силы отталкивания удаляться друг от друга. Если эти электроны будут двигаться в одну и ту же сторону параллельными курсами, то к силе отталкивания добавится магнитная сила притяжения параллельных токов. При некоторой скорости электронов эта сила уравновесит силу отталкивания и электроны смогут неопределенно долго двигаться параллельными курсами с одной и той же скоростью, находясь на одинаковом расстоянии друг от друга. Рассмотрим теперь эти движущие электроны в движущейся инерциальной системе отсчета, связанной с электронами. В этой системе электроны будут неподвижными, но в то же время они должны начать удаляться друг от друга, поскольку на них будет действовать только электрическая сила отталкивания.

Так все же, будут электроны расходиться или нет. Я пока не понял как разрешить этот парадокс.

← →
KilkennyCat © (2008-08-05 23:20) [1]

> Если эти электроны будут двигаться в одну и ту же сторону
> параллельными курсами, то к силе отталкивания добавится
> магнитная сила притяжения параллельных токов

а откель эти токи-то возьмутся, у всего двух одиноких, летящих параллельно электронов...

← →
pasha_golub © (2008-08-05 23:37) [2]

Коллайдер тебе в помощь! :)

А по сути. Насколько я помню, то не все законы применимы к частицам. Там же всякие сильные взаимодействия и прочее. Короче, не взлетит! :)

← →
pasha_golub © (2008-08-05 23:37) [3]

> KilkennyCat © (05.08.08 23:20) [1]

>
> а откель эти токи-то возьмутся, у всего двух одиноких, летящих
> параллельно электронов...
>

Кстати, да. Закон сохранения энергии никто не отменял.

← →
palva © (2008-08-05 23:38) [4]

Ну это я так выразился, поскольку Ампер при открытии магнитной силы экспериментировал с токами. Летящий электрон и представляет собой "элементарный ток" от его движения в точке расположения второго электрона возникает магнитное поле, которое будет действовать на второй движущийся электрон.

← →
Юрий Зотов © (2008-08-05 23:39) [5]

> удаляться друг от друга.
> двигаться в одну и ту же сторону параллельными курсами

Это как?

Электроны ж, как одноименные заряды, друг от друга отталкиваются? Вроде, да.

А когда друг от друга отталкиваются, то двигаются не только параллельными курсами, а и вообще по одной прямой.

Но - в разные стороны.

А если в одну сторону - то НЕ параллельными. А расходящимися. Они же друг от друга отталкиваются.

Так что - или стороны разные, или курсы непараллельные, или это и не электроны вовсе. А тараканы в брачный период, к примеру.

← →
palva © (2008-08-05 23:43) [6]

У нас, кстати, в десятом классе этот опыт демонстрировали. Было интересно смотреть, как два немного провисающих провода дергались при включении тока.

← →
palva © (2008-08-05 23:47) [7]

> Юрий Зотов © (05.08.08 23:39) [5]

Начальное условие такое. Их бросили в одну и ту же сторону. А дальше они летят свободно не сближаясь и не удаляясь, поскольку магнитная и электрическая силы уравновешены.

← →
Юрий Зотов © (2008-08-05 23:57) [8]

> palva © (05.08.08 23:47) [7]

Есть провод. По нему течет ток. Вокруг него создается магнитное поле. У меня в кармане лежат ключи и это поле эти ключи притягивает. Все ОК.

Я побежал вдоль провода со скоростью движения по нему электронов. Для меня электроны уже не двигаются. Значит, магнитное поле для меня и моих ключей уже не создается и они уже никуда не притягиваются.

В этом парадокс?

← →
KilkennyCat © (2008-08-05 23:57) [9]

> palva © (05.08.08 23:47) [7]

нет там магнитной. нету.

← →
palva © (2008-08-06 00:03) [10]

> В этом парадокс?

Качественно - да. Но в случае электронов все можно подтвердить численными расчетами. Ситуация гораздо проще, чтобы можно было выявить те факторы, которые выпали из моих рассуждений.

← →
palva © (2008-08-06 00:04) [11]

Пошел спать. Может Думкин проснется, растолкует.

← →
Мимоходом (2008-08-06 00:08) [12]

> добавится магнитная сила притяжения параллельных токов.

Нет такой силы.
Есть сила, действующая на проводник по которому течет ток (закон Ампера), и есть сила , действующая на зяряженную частицу (закон Лоренца).
Сила ампера зависит от силы тока, сила лоренца - от скорости заряженной частицы.
Если два электрона движутся в поле друг друга, то они подчиняются закону лоренца. А поскольку скорсть относительно друг друга у них нулевая, то и силы лоренца не возникает.

← →
TUser © (2008-08-06 06:32) [13]

Имхо, МП в той СО, где электроны летят, не такое же, как вокруг проводника с током, т.к. целого проводника нет. Поэтому утверждение, что при достаточной скорости электронов МП уравновесит кулоновское отталкивание, не очевидно, и просто переносить результат, получаемый для проводника, где цепочка электронов, на эту ситуацию некорректно.

Реально, МП тут - оно какое? На удалении от электрона - ноль. Поэтому, чем дальше от нынешнего положения электронов, тем круги линий индукции меньше. То есть, по форме МП - типа капсулы какой-то. Поскольку электроны летят, то поле в каждой точке меняется, порождая излучение. Излучение уносит энергию. Электроны будут разлетаться сильнее.

В той ИСО, где электроны покоятся, они начнут движение по Кулону, то есть с ускорением, порождая переменное МП, и опять же - ЭМВ.

← →
TUser © (2008-08-06 06:48) [14]

Правда, если с точки зрения [13]рассмотреть одиночно летящий электрон, то вообще лажа какая-то получается.

← →
TUser © (2008-08-06 06:48) [15]

Правда, если с точки зрения [13]рассмотреть одиночно летящий электрон, то вообще лажа какая-то получается.

← →
Дуб © (2008-08-06 06:51) [16]

> palva © (05.08.08 23:16)

А почему ты считаешь, что будет равновесие?

> Мимоходом (06.08.08 00:08) [12]
> А поскольку скорсть относительно друг друга у них нулевая, то и силы лоренца не возникает.

В ИСО где покаоятся - верно. В кторой движутся - не верно. Электрон движется? значит ток есть? Значит магнитное поле возникает? Значит оно действует на второй? Надо только понять в какую сторону и с какой величиной.

Из соображений перехода в ИСО в которой электроны изначально покоятся, должно получиться, что никакого равновесия никогда достигнуто не будет. Отсюда и парадокса никакого. Кстати. эта задача - уже повод к тому что задуматься об СТО.

← →
Дуб © (2008-08-06 06:53) [17]

> и просто переносить результат, получаемый для проводника,

а никто не перенсит. Проводники не расходятся потому что они закреплены. То есть равновесие сил но не электрических и магнитных, а еще и связи с опорой.

← →
palva © (2008-08-06 09:05) [18]

Вот такая идея возникла. Для того чтобы уравновесить электрическую силу понадобится сверхсветовая скорость. Не хочется только лезть в справочники за электродинамическими константами и вычислять. Может, в каком нибудь задачнике рассматривается задача магнитного взаимодействия параллельно летящих электронов...

← →
uw © (2008-08-06 09:32) [19]

palva © (06.08.08 09:05) [18]
Может, в каком нибудь задачнике рассматривается задача магнитного взаимодействия параллельно летящих электронов...

Вообще-то, это везде рассматривается. В двух словах, поля зарядов, движущихся с постоянной скоростью, отличаются от полей неподвижных зарядов. В частности, напряженность поля Е в поперечном движению направлении изменяется в соответствии с фактором 1/sqrt(1 - v^2/c^2), т.е. электрическое поле увеличивается, что в точности компенсирует действие возникающего магнитного поля.

← →
Denis__ © (2008-08-06 10:11) [20]

> Для того чтобы уравновесить электрическую силу понадобится
> сверхсветовая скорость

бред, извиняюсь.

> Может, в каком нибудь задачнике рассматривается задача магнитного
> взаимодействия параллельно летящих электронов...

Во-первых за счёт чего они летят параллельно?

← →
uw © (2008-08-06 10:13) [21]

Denis__ © (06.08.08 10:11) [20]
Во-первых за счёт чего они летят параллельно?

Palva уже отвечал на этот вопрос - их так запустили, и рассматривается начальный момент.

← →
Дуб © (2008-08-06 10:14) [22]

> uw © (06.08.08 10:13) [21]

Не спугни!

← →
uw © (2008-08-06 10:17) [23]

Дуб © (06.08.08 10:14) [22]

Ты прав. Не с той ноги я встал.

← →
Мимоходом (2008-08-06 10:35) [24]

> В ИСО где покаоятся - верно. В кторой движутся - не верно.
> Электрон движется? значит ток есть? Значит магнитное поле
> возникает? Значит оно действует на второй? .

Да, электрон движется, магнитное поле возникает. Но на второй электрон оно не действует. Почему? Потому что сила лоренца возникает только при движении электрона в магнитном поле.
F=qvBsin(a)
где v - собственно скорость движения частицы относительно магнитного поля.
А поскольку оба электрона покоятся относительно друг-друга, то никакого движения в магнитном поле не возникает.

← →
Дуб © (2008-08-06 10:39) [25]

> Мимоходом (06.08.08 10:35) [24]

А ты эксперт, как мпосмотрю. :) Жги дальше.

← →
Ega23 © (2008-08-06 10:43) [26]

Нельзя сравнивать фактическую скорость движения электронов в проводнике со скоростью распространения эл.магнитного поля.

← →
Дуб © (2008-08-06 10:45) [27]

> Ega23 © (06.08.08 10:43) [26]

А кто сравнивает?

← →
uw © (2008-08-06 10:46) [28]

Ega23 © (06.08.08 10:43) [26]

Ты прям гвоздь заколотил. А к чему?

> А к чему?

С какой скоростью должны двигаться 2 параллельных электрона, чтобы сила ампера уравняла силу кулона?

← →
Мимоходом (2008-08-06 10:49) [30]

> Вот такая идея возникла. Для того чтобы уравновесить электрическую
> силу понадобится сверхсветовая скорость. Не хочется только
> лезть в справочники за электродинамическими константами
> и вычислять.

А тут и нечего вычислять, давно уже вычислили, что для компенсации электростатической силы отталкивания нужно двигаться ровно со скоростью света ) Что в общем-то вполне логично, учитывая что магнитное поле - суть релятивистский эффект.

Но для твоих электронов это не работает. Это работает если бы один электрон пролетал относительно другого электрона со скоростью С.

← →
Мимоходом (2008-08-06 10:52) [31]

> С какой скоростью должны двигаться 2 параллельных электрона,
> чтобы сила ампера уравняла силу кулона?

Ни с какой, покоящиеся относительно друг друга электроны всегда будут отталкиваться.

Ega23 © (06.08.08 10:49) [29]
С какой скоростью должны двигаться 2 параллельных электрона, чтобы сила ампера уравняла силу кулона?

Ни с какой. Но проводник тут как бы и ни при чем, а?

> Мимоходом (06.08.08 10:52) [31]

Если электроны неподвижны, то они отталкиваются, естественно. Но если они двигаются параллельно, хотя бы с небольшой скоростью, разве не возникает дополнительная магнитная сила притягивания, которая компенсирует часть электрической силы? Почему бы тогда не спросить, а какая должна быть скорость, чтобы электрическая сила (которая не зависит от скорости, как я понимаю) скомпенсировалась полностью.

> uw © (06.08.08 09:32) [19]
> напряженность поля Е в поперечном движению направлении изменяется
> в соответствии с фактором...

Что то я о таком не слышал, чтобы E зависело от скорости заряда. Полагал, что E в данной точке зависит только от расстояния до заряда и величины заряда. Магнитное поле H - это другое дело. Хотя при преобразованиях координат E и H друг в друга переходят... Но вобщем полистаю книжки.

palva © (06.08.08 12:55) [33]
Почему бы тогда не спросить, а какая должна быть скорость, чтобы электрическая сила (которая не зависит от скорости, как я понимаю) скомпенсировалась полностью.

Так ведь она зависит. Я там в [19], вроде, написал.

← →
Мимоходом (2008-08-06 13:09) [38]

> Если электроны неподвижны, то они отталкиваются, естественно.
> Но если они двигаются параллельно, хотя бы с небольшой
> скоростью, разве не возникает дополнительная магнитная сила
> притягивания, которая компенсирует часть электрической силы?

Нет, не возникает.

> Он отрицает наличие магнитной составляющей для неподвижного
> наблюдателя.

Я не отрицаю наличия магнитного поля для неподвижного наблюдателя, я отрицаю наличие силы Лоренца.
То что внешний наблюдатель видит магнитное поле вокруг двух движущихся электронов, еще не означает что они должны притягиваться.

> Я не отрицаю наличия магнитного поля для неподвижного наблюдателя,
> я отрицаю наличие силы Лоренца.

я про это и написал.

> То что внешний наблюдатель видит магнитное поле вокруг двух
> движущихся электронов, еще не означает что они должны притягиваться.

Почему?

Мимоходом (06.08.08 13:09) [38]
То что внешний наблюдатель видит магнитное поле вокруг двух движущихся электронов, еще не означает что они должны притягиваться.

Притягиваются - опытный факт, закон Ампера.

Не о рычагах, а об электронах Найти похожие ветки