Сила Лоренца: відмінності між версіями

[неперевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
мНемає опису редагування
Рядок 8:
Електричне поле діє на заряд із силою, направленою вздовж [[Силова лінія|силових ліній поля]]. Магнітне поле діє лише на рухомі заряди. Сила дії магнітного поля перпендикулярна до силових ліній поля й до швидкості руху заряду.
 
Названа на честь [[Лоренц ГендрикГендрік Антон Лоренц|Гендрика Лоренца]], який розробив це поняття [[1895]] року.
 
==Виведення із використанням закону Кулона та спеціальної теорії відносності==
Рядок 16:
hidden =1 |
content =
[[Перетворення Лоренца для радіус-вектора]]:
Для початку, треба вивести допоміжні перетворення.
 
Перетворення для радіус-вектора:
 
<math>\ \mathbf r' = \mathbf r + \Gamma \mathbf u \frac{(\mathbf u \cdot \mathbf r)}{c^{2}} - \gamma \mathbf u t </math>,
 
<math>\ \Gammagamma = \frac{1}{\gammasqrt{1 - 1}{\frac{u^{2}}{c^{2}}} = \frac{\gamma^{2}}{1 + \gamma}</math>,
 
<math>\ \Gamma = \frac{\gamma - 1}{\frac{u^{2}}{c^{2}}} = \frac{\gamma^{2}}{1 + \gamma}</math>
 
<math>\ \mathbf u </math> - відносна швидкість між двома інерціальними системами відліку.
 
При <math>\ t = 0 </math> вираз перетворюється у наступний:
Рядок 117:
<math>\ \mathbf E = \frac{Q \gamma \mathbf r}{\left( \mathbf r^{2} + \frac{\gamma^{2}}{c^{2}} (\mathbf u \cdot \mathbf r)^{2}\right)^{\frac{3}{2}}}, \quad \mathbf B = \frac{1}{c}[\mathbf u \times \mathbf E]</math>,
 
де <math>\ \mathbf E</math> - напруженість електричного поля, <math>\ \mathbf B</math> - індукція магнітного поля, то з <math>\ (.7)</math> можна отримати:
 
<math>\ \mathbf F = q \frac{Q \gamma \mathbf r}{(r^{2} + \gamma^{2} \frac{(\mathbf r \cdot \mathbf u)^{2}}{c^{2}})^{\frac{3}{2}}} + \frac{q}{c^{2}}\!{\left[\mathbf v \times \frac{Q \gamma[\mathbf u \times \mathbf r]}{(r^{2} + \gamma^{2} \frac{(\mathbf r \cdot \mathbf u)^{2}}{c^{2}})^{\frac{3}{2}}}\right]} = q \mathbf E + \frac{q}{c}[\mathbf v \times \mathbf B]</math>,
Рядок 123:
що і є виразом для сили Лоренца.
 
Звідси очевидно, що магнітне поле - [[релятивістський ефект]], що пов'язаний із запізненням зміщення електричного поля (через кінечність швидкості розповсюдження взаємодії) при русі його джерела зі швидкістю <math>\ \mathbf u</math>, або, чисто кінематично, через перетворення виразу сили взаємодії при переході від однієї ІСВ до іншої.
 
У випадку, коли заряд, що створює поле, перебуває в спокої, вираз для сили Лоренца переходить у закон Кулона.