磁性和相对论

两个电子移动parllel彼此在同一个方向,以相同的速度,由静止的观察者,观察磁相互吸引,安培的实验。现在,如果一个不同的观察者移动的电子,他看到他们固定。静止的电子,电相互排斥。你怎么解决这个异常吗?我不认为这anamoly是由于相对论效应,安培的做成可以进行低速没有intrdocution相对论效应。
-迈赫兰(53岁)
莱尔线,

麦哈——好问题!

实际上,磁性是完全相对论性效应。一些不错的教科书(Purcell)的实际介绍了磁性,就是需要电力的物理行为看起来一样在所有不同的参考系。

两个电子之间的力电和磁组件的框架表示,电子移动。这两股力量的总和不是一模一样的简单电气迫使他们静止坐标系中。这是因为所有力量变化在不同的参考系。就像任何其他力量合力转换。在您指定的情况下,总力(电加磁),和仍然是一个斥力,在所有帧的参考。

你会发现下面的例子很好笑。说你有一个静止的电子线附近的正电和负电与平等的密度以同等速度相反的方向流动。显然,没有力量和电子之间的电线,电气或磁。现在的电子运动线平行。我们说有一个力(比如吸引力方向)由于磁性。发生在一个框架中,电子是静止的,和不能感受磁力?不同的洛伦兹收缩带正电和负电的线给他们不同密度的框架。所以在这个框架有一个有吸引力的电力量。是否你说的力电或磁或一些组合取决于您使用哪个框架。

迈克·W。

(发表在10/22/2007)

在你回答关于磁性和相对论你写:“说你有一个静止的电子线附近的正电和负电与平等的密度以同等速度相反的方向流动。显然,没有力量和电子之间的导线,电或磁”。I would like to ask what happens it the negative charges move to a certain direction (relative to the electron), while the positive charges remain at rest (relative to the electron). According to non-relativistic magnetic theory, the electron should feel no magnetic force because it is at rest, and no electric force since the wire is electrically neutral. However, since the electron sees the positive and negative charges move at diffrenet speeds, the different Lorentz contractions of the positive and negative charges in the wire should give them different densities, so the electron should feel an ELECTRIC force!
——Erel西格尔(30岁)
海法

整洁的问题。我们定义的“实验室”参考系的帧测试电子处于静止状态。根据你的问题的前提下,建立了导线电中性的参考系。这句话已包括洛伦兹收缩的运动电荷的影响。如果正负带电粒子线有不同的平均速度,那么收费单位长度导线的取决于参考系,正如你所指出的,由于不同的洛伦兹收缩两种费用。

一个复杂的问题,是由于电荷密度一段线取决于观察者移动速度对这段电线,收费并不怎么创造或毁灭,仅仅通过观察同一块线以不同的方式?事实证明,所有的观察者都必须同意系统中电荷的总量,但他们可能不同意在其分布。

因为总电荷守恒,它通常在循环流动,在电路中。每一点的线的平均收益负电荷洛伦兹提振下,必须遵守一个大小相等,方向相反正电荷别处的线圈。这种正电荷可能远比- 1的测试电荷,引起不平衡电力(在一个框架,解读为磁力在另一个框架,只要测试电子移动)。

现在回到你的情况,你有一个线电流,没有净电荷在实验室里,还一个固定电子附近漂浮。感觉没有力量。如果我们看看相同的系统在另一个参照系,我们有电流,导线网费,和一个移动测试电子!感觉电力和磁力。但由于电子不是在实验室加速框架不能加速其他框架,因此,电力和磁力微妙地取消。

迈克·w·和汤姆

(发表在10/22/2007)

我不确定你的答案的问题,尽管我还不确定我理解的解释所以我道歉如果你重复你自己。这是这种情况。一个固定负电荷是线附近没有电流通过。明显感觉没有电力和磁力自正电和负电的线取消和他们没有电流。我现在连接导线电压源,并设置电子移动中的正电荷线和线附近的固定负电荷。从静止的电荷的角度来看,是不会移动的电荷线之间的距离由洛伦兹变换的合同吗?,因此不会线的负电荷密度高于正电荷密度,使静止的电荷被静电力排斥?这显然不是他的情况,但这似乎是合乎逻辑的结论如果这个解释自我一致的。谢谢你的好反馈!
-贾斯汀冷却(29岁)
美国宾夕法尼亚州匹兹堡

这是一个很好的问题。记住,静止的电荷和实验室使用相同的参考框架。所以静止电荷不会看到一个净电荷在附近的电线,除非实验室也看到它。一般来说,它不会。

为什么不呢?没有一开始的刚性链电子,然后让他们在运动简单Lorentz-Fitzgerald收缩。电子流动,自由调整他们的间距。在实验室里,容易处理,您可以看到静电能量最小化通过电子收费取消正电荷的电线。如果我们忽略最小化磁场能量的一部分,它仍然是中性的。磁能源的一部分呢?还有整体电路的约束是中性的。所以在某种程度上,电路是一个对称循环,中立本地应用的约束,无论磁场能量。我想,如果有缺陷在电路回路磁洛伦兹力的作用,帮助电子把不同角落,你可以得到轻微指控在实验室框架,仍然在循环加起来为零。

关于框架的电子在我们的小地区的电线,或者更精确的帧加速观察者一起旅行吗?观察者将看到他们伸出,正电荷简约,而实验室的密度值。所以他们会发现地区积极,使电子其他带电粒子的力。当然,他们也看到粒子在运动,因此经历磁力。两股力量必须完全取消。

迈克·W。

(发表在09/26/2013)

同样令人惊讶的是你想出了Q / stackoverflow我给,http://physics.stackexchange.com/a/64196/16114问题是循环中的电荷守恒和分布与电流。我们认为为了保持中立的固定(实验室)框架,电子的电流必须“伸出”加速框架。所以,解决了电荷守恒在实验室里,我们得到了梯子移动电子相框的悖论:你有一个扩展的电子循环链沿着缩水的刚性链核。但它不同于经典的梯子悖论。这里我们有一个“圆形阶梯悖论”。伸出链的电子如何融入的缩小环路父母重要吗?
-瓦伦汀(34岁)
爱沙尼亚塔林

我不惊讶,这个问题出在不同的网站。即使来自不同的人,这是一个很自然的事情担心。

听起来好像你试图使用一个旋转坐标系中所有的电子都静止而非惯性坐标系移动以及一个小的电子。旋转框架离心力,科里奥利力和各种广义相对论效应。我懒得工作解决问题的框架。

在惯性坐标系,解释很简单,至少最低秩序v / c。循环的一侧电子拉伸和收缩另一方面,相比于正电荷。这给了一个电场的影响的测试电荷就取消这些磁洛伦兹力。循环的椭圆率由于Lorentz-Fitzgerald收缩沿着一个轴的“移动”框架可能发挥作用在取消的高阶v / c。

在旋转坐标系我猜你需要一些测试粒子取消pseudo-forces合力。旋转对称循环(至少保留对称性,与我们的“移动”惯性系)迫使不会电,所以我想这是磁。

迈克·W。

(发表在09/30/2013)