Рухомий електричний заряд створює яке поле?

Те, що рухається електричний заряд створює навколо себе, є більш складним, ніж те, що властиво заряду, що знаходиться в нерухомому стані. В ефірі, де простір не обурене, заряди врівноважуються. Тому він називається магнітно і електрично нейтральним.

Розглянемо більш докладно поведінку такого заряду окремо, в порівнянні з нерухомим, і подумаємо про принцип Галілея, а разом з тим і про теорію Ейнштейна: наскільки вона спроможна насправді?

Різниця рухомого і нерухомого зарядів

Одиночний заряд, будучи нерухомим, створює електричне поле, яке можна назвати результатом деформації ефіру. А рухомий електричний заряд створює як електричне, так і магнітне поле. Він виявляється тільки іншим зарядом, тобто магнітом. Виходить, що спочивають і рухомий заряди в ефірі не еквівалентні один одному. При рівномірному і прямолінійній русі заряд не буде випромінювати і не буде втрачати енергію. Але так як частина її витрачається на створення магнітного поля, то енергії у цього заряду стане менше.

Приклад для полегшення розуміння

Це легше уявити на прикладі. Якщо взяти два однакових нерухомих заряду і розташувати їх далеко один від одного, щоб поля не могли взаємодіяти, один з них залишать як є, а інший будуть переміщати. Для спочатку нерухомого заряду мають прискоритися, яке буде створювати магнітне поле. Частина енергії цього поля піде на електромагнітне випромінювання, спрямоване в нескінченний простір, яке вже не повернеться в якості електрорушійної сили самоіндукції при зупинці. За допомогою іншої частини зарядної енергії буде створюватися постійне магнітне поле (за умови постійної швидкості заряду). Це енергія деформації ефіру. при рівномірному русі магнітне поле збережеться в незмінному вигляді. Якщо при цьому порівняти два заряду, то у що рухається спостерігатиметься меншу кількість енергії. всьому виною електромагнітне поле рухомого заряду, на яке йому доводиться витрачати енергію.

Відео: Наочна демонстрація магнітного поля, чи реальні силові лінії магнітного поля, викриття міфів

Таким чином, стає зрозумілим, що в обох зарядах стан і енергія сильно відрізняються. Електричне поле діє на нерухомі і на рухомі заряди. Але на останній впливає і магнітне поле. Тому і енергія, і потенціал у нього менше.

Рухомі заряди і принцип Галілея

Стан обох зарядів можна також відстежити в рухомому і нерухомому фізичному тілі, яке не має рухомих заряджених частинок. І принцип Галілея тут може бути об`єктивно проголошений: фізичне і нейтральне до електрики тіло, яке рухається рівномірно і прямолінійно, не відрізняються від того, що знаходиться в спокої по відношенню до Землі. Виходить, що нейтральні до електрики тіла і заряджені проявляють себе по-різному в стані спокою і в русі. Принцип Галілея не може використовуватися в ефірі і не може застосовуватися до рухомим і нерухомим зарядженим тілах.

Відео: Магнетизм, частина 6: Магнітне поле, створюване електричним струмом

Неспроможність принципу для заряджених тіл

Теорій і робіт про тих полях, що створює рухомий електричний заряд, сьогодні накопичилося чимало. Наприклад, Хевісайда показав, що електричний вектор, утворений зарядом, є радіальним всюди. Силові магнітні лінії, які утворені точковим зарядом при русі, є колами, а в їх центрах знаходяться лінії руху. Інший вчений, Серл, вирішив задачу про розподіл заряду в сфері, яка перебуває в русі. Було з`ясовано, що воно породжує поле, подібне до того, що і рухомий електричний заряд створює, незважаючи на те що останній - не сфера, а стислий сфероид, в якому полярна вісь спрямована в бік руху. Пізніше Мортон показав, що в наелектризованої сфері, яка перебуває в русі, щільність на поверхні мінятися не буде, проте силові лінії вже не будуть її залишати під кутом в 90 градусів.

Енергія, навколишнє сферу, стає більше при її русі, ніж в той час, коли сфера спочиває. Це відбувається тому, що крім електричного поля, навколо рухається сфери також з`являється магнітне поле, як і в випадку з зарядом. Тому, щоб виконати роботу, швидкість для зарядженої сфери буде потрібно більша, ніж для тієї, що є нейтральною електрично. Разом з зарядом зросте і ефективна маса сфери. Автори впевнені, що це відбувається через самоіндукції конвекційного струму, який рухомий електричний заряд створює з початку руху. Таким чином, принцип Галілея визнається неспроможним для заряджених електрикою тел.

Ідеї Ейнштейна і ефір

Тоді стає зрозумілим і те, чому Ейнштейн не виокремлював місце ефіру в СТО. Адже сам факт визнання наявності ефіру вже руйнує принцип, який полягає в еквівалентності інерційних і незалежних систем відліку. А він, у свою чергу, і є основою СТО.