Wie erscheint ein stationäres geladenes Teilchen, das in einem Magnetfeld gehalten wird, einem stationären und einem sich bewegenden Beobachter?

Stellen Sie sich ein geladenes Teilchen vor, das in einem Magnetfeld gehalten wird. Es gibt zwei Beobachter, die es beobachten. Wenn einer der Beobachter sich plötzlich zu bewegen beginnt, dann weiß ich, dass es ihm so erscheinen wird, als würde sich das geladene Teilchen in die entgegengesetzte Richtung bewegen, und er wird sehen, wie sich das Teilchen in einer Schleife bewegt.

Aber was ist mit dem stationären Beobachter, er ruht immer noch, und für ihn wird das Teilchen für immer ruhen, nicht im geringsten vom Magnetfeld beeinflusst.

Was macht das Teilchen also eigentlich?

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Antworten (1)

Nehmen Sie der Vollständigkeit halber an, dass die Gebühr Q befindet sich in einem Magnetfeld, das in y-Richtung zeigt B → = ( 0 , B , 0 ) . Die Kraft an Q wird von gegeben F → = Q E → + Q v → × B → . Seit E → = ( 0 , 0 , 0 ) Und v → = ( 0 , 0 , 0 ) wir bekommen das F → = ( 0 , 0 , 0 ) im Originalrahmen.

Betrachten Sie nun einen Referenzrahmen, in dem sich die Ladung mit Geschwindigkeit bewegt v → ' = ( v ' , 0 , 0 ) mit Achsen, die parallel zum ursprünglichen Rahmen ausgerichtet sind (ich werde gestrichene Mengen verwenden, um Dinge in diesem Rahmen und Einheiten darzustellen, bei denen c = 1). Die Transformation des Feldes ist bekannt und führt in diesem Fall zu

E → ' = γ ( v → × B → ) = ( 0 , 0 , − γ   v '   B )
Und
B → ' = γ B → = ( 0 , γ   B , 0 )
So
F → ' = Q E → ' + Q v → ' × B → ' = ( 0 , 0 , − Q   γ   v '   B ) + ( 0 , 0 , Q   γ   v '   B ) = ( 0 , 0 , 0 )

Daher ist in beiden Systemen die Kraft auf das Teilchen 0. Im ursprünglichen System ist sie 0, weil kein elektrisches Feld vorhanden ist (elektrische Kraft = 0) und die Ladung stationär ist (magnetische Kraft = 0). In dem Rahmen, in dem sich die Ladung bewegt, gibt es eine magnetische Kraft, die durch eine entgegengesetzte elektrische Kraft ausgeglichen wird.

an erster Stelle vielen Dank Dale. Aber die Wahrheit ist, dass ich ein medizinischer MBBS-Student im ersten Jahr bin und mich immer noch mit Physik auseinandersetze, nur weil ich es so verdammt cool finde. Also finde ich diese Gleichungen schwer zu verstehen. In der Sprache der Laien ist es daher so, als würde das Teilchen im sich bewegenden Rahmen sogar eine elektrische Kraft spüren, die es nicht bewegen lässt, sonst würden wir am Ende gegen das Energieerhaltungsgesetz verstoßen
@Alpa Patel ja, hört sich an, als hättest du es verstanden!
Wie erscheint ein stationäres geladenes Teilchen, das in einem Magnetfeld gehalten wird, einem stationären und einem sich bewegenden Beobachter?
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