Spezielle Relativitätstheorie, elektromagnetische Felder, Ladung und Q

Stimmt es, dass, wenn die Coulomb-Konstante k mehrere Größenordnungen kleiner wäre, keine (oder zunehmend vernachlässigbaren) Magnetfelder durch bewegte Ladungen erzeugt würden? Der Grund dafür ist, dass das Ladungsungleichgewicht im Rahmen der sich bewegenden Elektronen eine geringere Ladungsungleichgewichtskraft erzeugen würde und daher im Rahmen der positiven Ladungen (dem Leiter) ein kleineres Magnetfeld vorhanden wäre.

Wie würde sich dann ein kleineres k auf Magnete auswirken?


Zusätzliche Kommentare zu den Antworten unten

Ich sehe die Verbindung durch die Permittivität des freien Raums, obwohl ich so nicht daran gedacht hatte. Obwohl ich es nicht erwähnte, hatte ich die enorme Größe von k im Vergleich zu, sagen wir, G, der Gravitationskonstante, im Sinn.

Es ist für mich faszinierend (Faszination steht oft in umgekehrtem Verhältnis zum Verständnis), dass die langsame Driftgeschwindigkeit dennoch relativistisch ist, weil k so groß ist.

Hinweis: 1 C 2 = μ 0 ϵ 0

Antworten (1)

Der Grund dafür ist, dass das Ladungsungleichgewicht im Rahmen der sich bewegenden Elektronen eine geringere Ladungsungleichgewichtskraft erzeugen würde

Seit

k = 1 4 π ϵ 0

abnehmend k ist gleichbedeutend mit steigender Permittivität ϵ 0 von Freiraum. Annahme der Durchlässigkeit μ 0 des freien Speicherplatzes wird konstant gehalten und nimmt ab k verringert die unveränderliche Geschwindigkeit C

C = 1 μ 0 ϵ 0 = 4 π k μ 0

Also zB wenn k wurden um 4 Größenordnungen verringert

k ' = k 10 4

die Lichtgeschwindigkeit würde um 2 Größenordnungen abnehmen

C ' = C 10 2

und so würden relativistische Effekte, zB Längenkontraktion, bei einer gegebenen Geschwindigkeit größer werden .

γ = 1 1 v 2 C 2 = 1 1 μ 0 4 π k v 2

Mit anderen Worten, während die Kopplung konstant ist k kleiner wird, wird die Zunahme der Ladungsdichte aufgrund der Längenkontraktion größer. Es kann gezeigt werden, dass sich diese Änderungen gegenseitig aufheben.