Impulserhaltung bei bewegter Ladung

Die Anziehungs- oder Abstoßungskräfte zwischen zwei stationären Ladungen sind die Aktions- und Reaktionskräfte zwischen ihnen. Wenn wir also eine der Ladungen verschieben, wird auch die andere Ladung beeinflusst. Aber die Kraft geht in Lichtgeschwindigkeit. Wenn also eine Ladung auseinander bewegt wird, nimmt die Kraft zwischen ihnen ab. Aber die andere Ladung kann es nicht sofort spüren. In dieser Zeit ziehen sich also die beiden Ladungen nicht mit der gleichen Kraft an. Aktionskraft ist also nicht gleich Reaktionskraft. Damit ist die Impulserhaltung verletzt. Wie kann das passieren?

Ist das eigentlich eine Frage?
@ Dr. Sheldon Entschuldigung. Jetzt bearbeitet.

Antworten (2)

Damit haben Sie eigentlich vollkommen recht. Es gibt viele Situationen mit Elektromagnetismus (EM), die die Erhaltung des mechanischen Impulses verletzen. Beachten Sie die Verwendung des Wortes „mechanisch“ im mechanischen Impuls.

Es stellt sich heraus, dass das EM-Feld auch Momentum enthält. In EM bleibt der Gesamtimpuls erhalten, einschließlich des Feldimpulses sowie des mechanischen Impulses. In CGS-Einheiten ist die Impulsdichte des Feldes 1 4 π C E × B .

Wann immer also der mechanische Impuls verringert wird, werden Sie feststellen, dass der Feldimpuls zunimmt und umgekehrt. Der mechanische Impuls wird nicht sofort übertragen, wie Sie in Ihrer Frage richtig vermuten. Das Feld trägt Impuls mit einer maximalen Geschwindigkeit von c, was mit der üblichen universellen Geschwindigkeitsbegrenzung übereinstimmt.

Die Ladungen würden entweder aufeinander fallen oder bis ins Unendliche divergieren, wenn sie ein geschlossenes System wären (klassisch, quantenmechanisch könnten sie in den Energieniveaus eines Atoms liegen). Das bedeutet, dass sie durch eine äußere Kraft stationär gehalten werden und das System somit nicht geschlossen ist. Impulserhaltung gilt für abgeschlossene isolierte Systeme . Darüber hinaus führt das Bewegen des Halters von einem von ihnen Beschleunigung, iedp / dt, ein, und daher ist das System nicht geschlossen und erfordert auch eine andere Analyse, da beschleunigte Ladungen strahlen.

Es gibt kein Problem mit der Impulserhaltung.