Поле точечного заряда — различия между версиями
WikiSysop (обсуждение | вклад) |
WikiSysop (обсуждение | вклад) |
||
Строка 9: | Строка 9: | ||
Единичный вектор <math>\vec{n}=\vec{r}/r</math> направлен от заряда к точке измерения напряжённости поля. Если ввести угол <math>\theta</math> между векторами <math>\vec{v}</math> и | Единичный вектор <math>\vec{n}=\vec{r}/r</math> направлен от заряда к точке измерения напряжённости поля. Если ввести угол <math>\theta</math> между векторами <math>\vec{v}</math> и | ||
<math>\vec{n}</math>, то <math>[\vec{n}\times\vec{v}]^2=v^2\sin^2\theta</math>. | <math>\vec{n}</math>, то <math>[\vec{n}\times\vec{v}]^2=v^2\sin^2\theta</math>. | ||
− | Напряжённость электрического поля, при фиксированном расстоянии от заряда, поля минимальна в точках находящихся на линии движения заряда, и максимальна в плоскости перпендикулярной скорости и проходящей через заряд. Магнитная индукция, в силу векторного произведения, перпендикулярна как скорости, так и электрическому полю. Так как заряд | + | Напряжённость электрического поля, при фиксированном расстоянии от заряда, поля минимальна в точках находящихся на линии движения заряда, и максимальна в плоскости перпендикулярной скорости и проходящей через заряд. Магнитная индукция, в силу векторного произведения, перпендикулярна как скорости, так и электрическому полю. Так как заряд движется, в фиксированной точке пространства электрическое и магнитное поле изменяются со временем. |
На пробный заряд <math>q</math>, двигающейся в той же системе отсчёта со скоростью <math>\vec{u}</math> действует сила Лоренца: | На пробный заряд <math>q</math>, двигающейся в той же системе отсчёта со скоростью <math>\vec{u}</math> действует сила Лоренца: | ||
:<math>\vec{F}=q\vec{E}+\frac{k_m}{c}[\vec{u}\times \vec{B}]</math>. | :<math>\vec{F}=q\vec{E}+\frac{k_m}{c}[\vec{u}\times \vec{B}]</math>. | ||
Строка 17: | Строка 17: | ||
где <math>\vec{r}_0</math> - текущее положение заряда. | где <math>\vec{r}_0</math> - текущее положение заряда. | ||
− | Сила Лоренца создаваемая равномерно | + | Сила Лоренца создаваемая равномерно движущимся зарядом может быть получено из закона Кулона, принципа инвариантности заряда и преобразований Лоренца. [Берклеевский курс] |
Если точечный заряд двигается с ускорением, то создаваемое им поле зависит не только от скорости, но и от ускорения. Составляющая поля зависящая от ускорения соответствует излечению электромагнитной волны [Ландау] | Если точечный заряд двигается с ускорением, то создаваемое им поле зависит не только от скорости, но и от ускорения. Составляющая поля зависящая от ускорения соответствует излечению электромагнитной волны [Ландау] |
Версия 19:45, 24 марта 2010
Неподвижный в данной инерциальной системе точечный заряд создаёт вокруг себя только электрическое поле, напряжённость которого выражается законом Кулона:
- ,
где в системе СГС коэффициент , а в системе СИ . Вектор направлен от заряда к точке измерения напряжённости поля.
Если заряд движется с постоянной скоростью , то вокруг него появляется магнитное поле, а напряжённость электрического поля перестаёт быть сферически симметричной:
- ,
где - скорость света, а коэффициент в системе СГС и в системе СИ. Единичный вектор направлен от заряда к точке измерения напряжённости поля. Если ввести угол между векторами и , то . Напряжённость электрического поля, при фиксированном расстоянии от заряда, поля минимальна в точках находящихся на линии движения заряда, и максимальна в плоскости перпендикулярной скорости и проходящей через заряд. Магнитная индукция, в силу векторного произведения, перпендикулярна как скорости, так и электрическому полю. Так как заряд движется, в фиксированной точке пространства электрическое и магнитное поле изменяются со временем. На пробный заряд , двигающейся в той же системе отсчёта со скоростью действует сила Лоренца:
- .
Электрическое и магнитное поле движущегося заряда удовлетворяют уравнениям Максвелла с плотностью заряда и тока пропорциональные дельта функции Дирака:
- ,
где - текущее положение заряда.
Сила Лоренца создаваемая равномерно движущимся зарядом может быть получено из закона Кулона, принципа инвариантности заряда и преобразований Лоренца. [Берклеевский курс]
Если точечный заряд двигается с ускорением, то создаваемое им поле зависит не только от скорости, но и от ускорения. Составляющая поля зависящая от ускорения соответствует излечению электромагнитной волны [Ландау]