Liikkuvien varausten osalta käsitellään matemaattisesti varauksen sähkökenttä ja liikkeen synnyttämä magneettikenttä. Missään en ole nähnyt viittauksia magneettikentän synnyttämään sähkökenttään, jotka mielestäni tulisi huomioida myös liikkuvien varausten tapauksessa.
Esim. samaan suuntaan liikkuvat varaukset synnyttävät vetovoima varausten välille, joka nopeuden kasvaessa siis kumoaa sähköisen poistovoiman.
Jos näiden lisäksi on joku muu voima esim. gravitaatio, tällöin varausten käytös muuttuisi eri havaitsijoiden suhteen erilaiseksi.
Eikö magneettikentän synnyttämä sähkökenttä tulisi myös huomioida em. tapauksessa ?
Esim. samaan suuntaan liikkuvat varaukset synnyttävät vetovoima varausten välille, joka nopeuden kasvaessa siis kumoaa sähköisen poistovoiman.
Jos näiden lisäksi on joku muu voima esim. gravitaatio, tällöin varausten käytös muuttuisi eri havaitsijoiden suhteen erilaiseksi.
Eikö magneettikentän synnyttämä sähkökenttä tulisi myös huomioida em. tapauksessa ?
Vastaukset 18
Vanhimmat
Maxwell käsitellyt jo 1800-luvulla. Periaatteena on,
että muuttuva magneettikenttä synnyttää sähkökentän
ja päinvastoin. Fysiikan oppikirjoista tai netistä
löytyvät Maxwellin lait.
Maxwellin yhtälöt ei säily galilein muunnoksessa, mutta säilyy Lorentzin muunnoksessa. Vai oliko se Lorenz?
Maxwellin yhtälöissä huomioidaan kyllä syntyneen magneettikentän vaikutus varauksiin, mutta ei syntyneen magneettikentän indusoiman sähkökentän vaikutusta.
Tämä indusoitunut sähkökenttä kumoaisi magneettikentän voimavaikutuksen varausten välillä, mikä olisi loogista koska tällöin ei varausten käytös muuttuisi eri koordinaatistoista tarkasteltuna.
Sähkökentän vaikutus ei kuitenkaan näkyisi kahden kaapelin välisessä vuorovaikutuksessa, koska sähkökenttä pysyy johtimen "sisällä", toisin kuin magneettikenttä.
Olenko tulkinnut jotain pieleen ?
Tottakai virtauksen suunta määrittää varauksen yksittäisissä partikkeleissa. Jos tähän virtaukseen vaikuttaa jokin esim ulkoinen suurempi virtaus, niin virtausten rajapinnasa syntyy ns.pyörrevirtoja.
Samat luonnonlait voit havaita esim kun melot kanoottia ja syntyy veteen pyörre.
Tällöin on kyseessä tietenkin stabiili gravitaatiokenttä.
Se ainakin meni pieleen, että sähkökenttä pysyy johtimen "sisällä". Johdekappaleen sisällä ei voi olla sähkökenttää.
pitää sähkökentän johtimen sisällä. Samoin sähkökenttä saa elektronit liikkeelle johtimessa. Osittain ajatukseni on kyllä ilmeisesti tässä kohdin hieman virheellinen. Eristekerros ei kuitenkaan pidättele magneettikenttää.
Eriste vaimentaa sähkökenttää kaavan q/4πer^2 ,missä
e = väliaineen permittiivisyys, eli mitä suurempi e on, aine on sitä parempi eriste.
Eriste estää elektroneja kulkemasta sen läpi. Tietenkin riitävän suurella eristeen yli olevalla jännitteellä tapahtuu läpilyönti. Tätä ominaisuutta kutsutaan läpilyöntilujuudeksi.(Ilmalla se on noin 3000V/cm)
On myös olemassa ns. "magneettisia eristeitä", jotka heikentävät magneettikenttää.
vielä, että kahden (saman merkkisen varauksen) rinnakkain olevan varauksen välinen voimaresultantti pitäisi kait olla lepotilassa tasan yhtä suuri kuin (samansuuntaisessa) liikkeessäkin.
Muuten tulee ristiriita eri havaitsijoiden välille. Eli lepokoordinaatistossa oleva havaitsija toteaisi varausten lähestyvän toisiaan ja liikkuvassa koordinaatistossa oleva havaitsija toteaisi varausten lähestyvän toisiaan.
Jos liikkuvien varausten osalta ei ole mitään kompensaatiota magneettikentän aiheuttamalle voimalle, näin käy.
Jotain puuttuu ?
siis levossa oleva tarkkailija toteaisi varausten lähestyvän toisiaan, kun niiden oikeasti pitäisi etääntyä toisistaan.
Eli vika on joko puuttuvassa voimassa tai koordinaatistoja ei voi valita vapaasti.
Itekkin on viime aikoina tullu pohdittua tän tyyppisiä "kaks elektronia tyhjiössä" juttuja. Tossa tapauksessa täytyy muistaa et liikkuvalla kordinaatistolla aika kuluu (nyky teorioiden mukaan...:) ) hitaammin. Se mg kenttähän vaan kumoo vähän sähkökentän vaikutuksia eli ne loittonee hitaammin ts. aika kuluu hitaammin. Jos ne elektronit kulkis valonnopeudella mg kenttä kumois kokonaan sähkökentän (tää on muistaakseni fakta) - aika ei kuluis. Sitähän se teoriakin ennustaa jos toi valonnopeus-tila ois mahdollinen. Itsellä on sellanen käsitys et mg-kentän muutos ei aiheuta sähkökenttää vaan ilmiö, joka aiheuttaa mg-kentän muutoksen lähettää myös väistämättä sähkökentän. Mut enempää en pölise kun ittelläkään ei oo asiasta kristallin kirkasta kuvaa. Enempi pölinä tois molemmille vaan enemmän päänsärkyä m.o.t .
Jos ne elektronit kulkee samalla nopeudella samaan suuntaan, niin eikö niiden aiheuttamat magneettikentät kumoa toisensa elektronien välissä.
voimme ottaa kaksi massallista palloa, jotka varataan samalla tavalla sähköisesti. Pallot asetetaan läpinäkyvään putkeen pystyasentoon. Systeemi pannaan kiertämään vaakasuoraa ympyrärataa (kehällä) gravitaatiokentässä, niin että ylempi pallo pyrkii putoamaan alemman pallon päälle, jos varausten voimat eivät pitäisi niitä irti toisistaan.
Levossa pallot ovat siis pystysuorassa olevan putken ylä- ja alapäässä. Kun systeemi pannaan pyörimään, siirtyy ylempi pallo alaspäin alemman pallon päälle, kun magneettinen vetovoima lisääntyy nopeuden kasvaessa. Ellei joku muu voima kumoa sitä.
Toinen vaihtoehto on, että koordinaatistojen suhteellisuus on vain suhteellista, eli ei toimi sm-ilmiöillä kaikissa tapauksissa. Eli magneettikentän vaikutus ei riipu siitä, missä koordinaatistossa havaitsija on, vaan pelkästään siitä missä koordinaatistossa varaus on syntynyt.
Totta on kyllä, että magneettikentän suuruus valonnopeudella on yhtä suuri kuin sähkökentän levossa. Mutta tämä ei pelasta kuvaamaani tilannetta. Ilmiö toteutunee em. kokeessa huomattavasti alle valonnopeudessa.
Esimerkki on kiinnostava sinänsä, ratkaisu on kuitenkin suhteellisen yksinkertainen.
Kun systeemi laitetaan pyörimään niin tottakai kumpikin palloista pyrkii samalle vektorille (voimavektorille)massakeskipisteen kanssa oli sitten gravitaatiota tai ei,pyörivä systeemihän luo itsessään aina jonkinlaisen gravitaatiokentän. Tässä tapauksessa jonkin rajanopeuden jälkeen. Kaippa siitä on jokin lakikin. Jokin keskeishakuisuus. Kiinnostavampaa olisi koettaa luoda antigravitaatiota, onko ajatuksia tähän suuntaan?
tietysti, että pallot ovat päällekkäin tuossa systeemissä, keskihakuiskiihtyvyydellä ei tässä ole merkitystä.
Voidan ajatella pallojen liikkuvan myös suoraviivaisesti, tällaisen kokeen järjestäminen vain ei taida onnistua. Rata taitaisi tulla liian pitkäksi.
Alempi pallo on siis pohjaa vasten ja ylempi pallo kattoa vasten.
Pohdiskeluissani tulin lopulta siihen tulokseen, että varaukset käyttäytyvät aina suhteessa siihen koordinaatistoon, jossa varaus on muodostettu.
Jos siirrämme pelkää massaa koordinaatistosta toiseen, se integroituu aina osaksi toista kordinaatistoa.
Varausten osalta taas käykin niin, että jos varaus pidetään eristettynä toisessa koordinaatistossa, se käyttäytyykin edelleen samoin kuin sen alkuperäisessä koordinaatistossa.
Jos varauksen annetaan levitä osaksi toisen koordinaatiston varaustilaa (tai varaus muodostetaan siinä uudelleen), silloin tilanne muuttuu kuten massallakin.
Tekeekö tämä hallaa sitten muuten fysiikan nykyisille kaavoille ?
Miten koordinaatiston vaihto vaikuttaa sähkön olemukseen?
Jos esimerkiksi KKJ-koordinaatistosta varaus siirtyy
astrologiseen kauris-härkä-kala-koordinaatistoon, niin
miten sen olemus muuttuisi?
Varaus KKJ:ssä vähenisi saman verran toiseen suuntaan kuin KHK:ssa lisääntyisi. Jos varaus kiinnittyisi (tai useamman varauksen paketti leviäisi) tuohon toiseen koordinaatistoon.
Vapaana se käyttäytyisi kyseisessä pisteessä olevien sm-kenttien edellyttämällä tavalla.
En ole kyllä tässä lainkaan varmalla pohjalla.
Meidän matematiikka ja kaavat palvelevat vain pientä sektoria koko skaalasta. On olemassa erilaisia koordinaatistoja,joissa pätevät eri lait
tai samat astetta korkeammalta katsoen, jos vain ymmärtäisimme enemmän. Kapasiteettimme ajatella ja nähdä ovat vain äärettömän kapeat . Ratkaisut ovat nähtävästi vielä tulevaisuudessa...