Η ένταση του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου εξαρτάται από τον παρατηρητή. Η ενότητα δείχνει ότι μια μαγνητική δύναμη για έναν παρατηρητή είναι ηλεκτρική για άλλον, βρίσκει πώς αλλάζει το πεδίο ενός πυκνωτή και δίνει τον πίνακα των μετασχηματισμών.
Γ΄ Λυκείου · Φυσική · 30 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Πολλά ηλεκτρομαγνητικά μεγέθη εξαρτώνται από ταχύτητα ή μήκος, π.χ. η δύναμη F = B·u·|q| σε φορτίο κάθετο στις δυναμικές γραμμές· γι' αυτό οι εντάσεις των πεδίων διαφέρουν από σύστημα σε σύστημα.
Φορτίο q κινείται με u παράλληλα σε ρευματοφόρο αγωγό: στο Σ δέχεται μαγνητική δύναμη, ενώ ο αγωγός είναι ηλεκτρικά ουδέτερος.
Στο Σ′, που κινείται με u, το φορτίο είναι ακίνητο· θετικά και αρνητικά φορτία του αγωγού έχουν διαφορετικές ταχύτητες, άρα λόγω συστολής του μήκους διαφορετικές πυκνότητες. Ο αγωγός φαίνεται θετικά φορτισμένος και η ίδια δύναμη είναι ηλεκτρική.
Οι μετασχηματισμοί των πεδίων κάνουν ένα ηλεκτρικό πεδίο να φαίνεται άλλοτε μαγνητικό και άλλοτε το αντίστροφο.
Πυκνωτής ακίνητος στο Σ: E = σ/ε₀. Για τον Σ′ το μήκος των οπλισμών συστέλλεται και η επιφανειακή πυκνότητα μεγαλώνει, άρα E′⊥ = E⊥/√(1 − u²/c²), ενώ η συνιστώσα κατά την κίνηση μένει ίδια, E′∥ = E∥.
Το φορτίο, όπως η μάζα ηρεμίας, είναι αναλλοίωτο. Ο πίνακας του βιβλίου δίνει E′x = Ex, B′x = Bx και τις κάθετες συνιστώσες, π.χ. E′y = (Ey − u·Bz)/√(1 − u²/c²).
Ο ηλεκτρομαγνητισμός ταιριάζει με τη σχετικότητα χωρίς να αλλάξει κανένας ορισμός της, σε αντίθεση με την ορμή ή τη θεωρία της βαρύτητας.
Γιατί εξαρτώνται από ταχύτητες και μήκη, π.χ. η μαγνητική δύναμη F = B·u·|q| από την ταχύτητα του φορτίου και το πεδίο πυκνωτή από τις διαστάσεις των οπλισμών. Αφού ταχύτητες και μήκη αλλάζουν στη σχετικότητα, αλλάζουν και οι εντάσεις.
Πώς γίνεται μια μαγνητική δύναμη ηλεκτρική;
Φορτίο που κινείται παράλληλα σε ρευματοφόρο αγωγό δέχεται μαγνητική δύναμη στο Σ. Στο Σ′ που κινείται μαζί του το φορτίο είναι ακίνητο, αλλά λόγω συστολής του μήκους οι πυκνότητες θετικών και αρνητικών φορτίων του αγωγού διαφέρουν· ο αγωγός φαίνεται φορτισμένος και η ίδια δύναμη είναι ηλεκτρική.
Αλλάζει το φορτίο από σύστημα σε σύστημα;
Όχι. Το φορτίο, όπως και η μάζα ηρεμίας, είναι αναλλοίωτο σε όλα τα συστήματα αναφοράς.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.