Relatywistyczna elektromagnetyzm - Relativistic electromagnetism

Ten artykuł jest o uproszczonej prezentacji elektromagnetyzmu, zawierające szczególnej teorii względności. Na bardziej ogólnym artykule na temat relacji między szczególnej teorii względności i elektromagnetyzmu, zobacz elektromagnetyzmu klasycznej i szczególnej teorii względności . Bardziej rygorystycznej omówienie patrz covariant kompozycji klasycznej elektromagnetyzmu .
Część serii artykułów na temat
Elektromagnetyzm
Solenoid

Relatywistyczna elektromagnetyzm jest zjawiskiem fizycznym wyjaśnione w polu elektromagnetycznym teorii ze względu na prawa Coulomba i transformacji Lorentza .

Elektromechanika

Po Maxwell zaproponował równanie modelu różnicowego pola elektromagnetycznego w 1873 roku, mechanizm działania pól weszła w pytaniu, na przykład w Kelvina klasie mistrzowskiej , która odbyła się w Johns Hopkins University w 1884 roku i upamiętnia wieku później.

Wymaganie, że równania pozostają stałe przy oglądaniu z różnych ruchomych obserwatorów doprowadziły do specjalnego wzgl , geometrycznego teorii 4-przestrzeń, w której pośrednie są za pomocą światła i promieniowania. Czasoprzestrzeń geometria warunkiem kontekst opisu technicznego technologii elektrycznej, zwłaszcza generatorów, silników i oświetlenia na początku. Siła Coulomba została uogólniona do siły Lorentza . Na przykład, z tego modelu linie przesyłowe i sieci energetyczne zostały opracowane i częstotliwość radiowa komunikacja zbadane.

Próba zamontowania pełnoprawnym elektromechanika na relatywistycznej podstawie widać w pracach Leigh strony , z zarysem projektu w 1912 roku do jego podręcznika elektrodynamiki (1940) Wzajemne (według równań różniczkowych) pola elektrycznego i magnetycznego postrzegane przez obserwatorów poruszających się zbadać. Co to jest gęstość ładunku w elektrostatyki staje właściwą gęstość ładunku i generuje pole magnetyczne o poruszającego obserwatora.

Ożywienie zainteresowania tej metody kształcenia i szkolenia inżynierów elektryków i elektroników wybuchła w 1960 roku po Richard Feynman podręcznika „s. Książka Rosser za elektrodynamika poprzez względności była popularna, podobnie jak Anthony francuski leczenie jest w jego podręczniku, który przedstawionym schematycznie właściwą gęstość ładunku. Jeden autor ogłosił, "Maxwell - Out of Newton, Coulomba i Einsteina".

Stosowanie potencjałów opóźnionym opisać pola elektromagnetyczne źródła ładuje jest wyrazem relatywistycznej elektromagnetyzmu.

Zasada

Pytanie, jak pole elektryczne w jednym układ inercjalny wygląda w różnych układach odniesienia porusza się względem pierwszego ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia pola utworzone przez przesunięcie źródła. W szczególnym przypadku, źródła, które tworzą pola są w spoczynku względem jednej z ramek odniesienia. Biorąc pod uwagę pole elektryczne w ramce gdzie źródła są w spoczynku, można zapytać: co to jest pole elektryczne w innej ramce? Znając pola elektrycznego w pewnym momencie (w czasie i przestrzeni) w ramce reszty źródeł, a znając względną prędkość dwóch ramek świadczonych wszystkie informacje potrzebne do obliczenia pola elektrycznego w tym samym momencie w innej ramce. Innymi słowy, pole elektryczne w drugiej ramce nie zależy od konkretnej dystrybucji źródłowych opłat , tylko na lokalną wartość pola elektrycznego w pierwszej klatce w tym punkcie. Zatem pole elektryczne jest kompletna reprezentacja wpływem dalekich opłat.

Alternatywnie, zabiegi wprowadzające w magnetyzmu wprowadzić Prawo Biota-Savarta , który opisuje pole magnetyczne związane z prądem elektrycznym . Obserwator w spoczynku względem systemu statycznych, bezpłatne opłat będzie widać żadnego pola magnetycznego. Jednak poruszająca obserwator patrząc na ten sam zestaw opłat nie postrzegają prądu, a tym samym pole magnetyczne. Oznacza to, że pole magnetyczne jest po prostu pole elektryczne, co widać w ruchu układu współrzędnych.

Zobacz też

Przypisy