שאלה קטנה ....

[vizini]

אני התכוונתי לזרם שנוצר מתנועה

של חלקיק טעון בודד, כגון אלקטרון. אגב, זמן מחצית החיים של אלקטרון הוא אינסוף, ואינסוף איננו משתנה.

 

[2_be]

ברוכה הבאה אישה ממאדים ../images/Emo140.gif

 

[Palindrom]

אמל חלקיק בודד זה אחרת

תעבור למערכת מנוחה ותחשב שדה חשמלי- משם תעשה לו טרנס' למערכת מנוחה של החלקיק עליו אתה מודד את הכוח- ומשם טרנס' לכוח שמדדת חזרה למערכת מעבדה. עכשיו תבדוק שדה מגנטי של חלקיק בודד (אגב פעם הוכחתי לי נוסחה כללית אבל זה לא ממש שווה את המאמץ לזכור- אז אני פשוט עושה את כל התהליך כל פעם). תבדוק את הכוח ה"מגנטי" על החלקיק ותוסיף לו את הכוח החשמלי- יצא לך אותו דבר.

 

[vizini]

אני יודע את כל זה.

אבל זה לא קשור לנושא של "התארכות" או "התקצרות".

 

[Palindrom]

אה ברור

במקרה של חלקיק אחד זה אחרת. אבל במקרה של זרם וצפיפות מטען זה כן. אגב תיארתי לעצמי שאתה יודע את זה.

 

[vizini]

לא, זה לא.

תחשוב על תייל אינסופי. מה בדיוק יכול להתקצר שם?

 

[Palindrom]

המרחק בין אלקטרון לאלקטרון

למעשה ה"דילמה" היא כזאת: במקרה של חלקיק בודד נע אינטואיטיבי להבין שעל חלקיק אחר שנע או נח יפעל כוח. אבל אם יש לי תיל (אינסופי אם תרצה) שדרכו זורם זרם, אבל בצורה כזאת שהמטען נשאר נייטרלי (כלומר זרם סטציונרי עם תנאי התחלה של צפיפות מטען 0), לא כל כך אינטואיטיבי להבין שיפעל כוח על מטען קרוב. אם הוא נח, אז לא יפעל עליו כוח- אז מה פתאום כן יפעל אם הוא נע? התשובה לכך פשוטה: במערכת העצמית שלו, התיל אינו נייטרלי ולכן פועל עליו כוח.

 

[vizini]

לא יתכן.

אם התיל אינסופי והמרחק בין אלקטרון לאלקטרון מתקצר, צריכים להופיע איסוף אלקטרונים עודפים. זה לא המצב.

 

[Palindrom]

מה?

במקרה של תיל סופי אורך התיל משתנה ואז אין בעיה של אלקטרונים עודפים. תיקח את זה לאינסוף. מלכתחילה היו לך "אינסוף" אלקטרונים. האינסופיות של התיל היא רק קירוב כדי להזניח אפקטי קצוות. אל תחפש שם צרות...

 

[vizini]

לא נכון.

האלקטרונים הנוספים הם עודפים. חוץ מזה שהם אמורים ליצור צפיפות מטען (מה שלא קורה), אין שום מנגנון בטבע שיכול ליצור אלקטרונים עודפים, כלומר ליצור מטען. המטען נשמר בכל האינטראקציות הקיימות.

 

[Palindrom]

כן נכון

על איזה אלקטרונים נוספים אתה מדבר? אתה המצאת אותם... אין שום אלקטרונים נוספים. להגיד שיש לך תיל אינסופי זה כביכול כבר סתירה לחוק שימור המטען (כי אז אם הצפיפות סופית יש לך אינסוף אלקטרונים- מצב שאינו נכון כמובן). אבל למה אתה מתעקש על האינסוף? קח תיל "נורא ארוך". בסדר?

 

[vizini]

בסדר. תיל נורא ארוך.

אם אמנם המרחק בין האלקטרונים "מתקצר" אז או שיווצר ריכוז של אלקטרונים במרכז וחוסר של אלקטרונים בקצוות, או שייווצרו אלקטרונים עודפים. שני המצבים אינם פיסיקליים. זה לא מה שקורה.

 

[mandela22]

מה לא הגיוני פה?

לך יש תיל באורך מטר, ובו 2 אלקטרונים. לכן אתה תמדוד צפיפות מטען של 2 אלקטרונים למטר. אני מעופף לידך מאוד מהר, כך שאני רואה תיל שאורכו רק חצי מטר. לכן אני מודד צפיפות של 4 אלקטרונים למטר. הקירוב של תיל ארוך הוא נוח רק כי הביטוי לשדה של תיל אינסופי הוא פשוט. אני לכן אראה שדה חשמלי חזק יותר ממה שאתה תראה, אבל השדה המגנטי שיווצר במערכת הייחוס שלי יסדר את הדברים כמו שצריך.

 

[vizini]

אתה שוכח את הפרוטונים.

אם המרחק בין האלקטרונים מתקצר, כך גם המרחק בין הפרוטונים. אם אתה נע מאוד מהר, אתה אמנם תראה תיל קצר יותר, אך צפיפות המטען בו עדיין תהיה אפס. הסיבה שתראה שדה חשמלי שונה.

 

[mandela22]

התכוונתי לתייל טעון

 

[vizini]

דובר פה על תיל לא טעון נושא זרם.

 

[mandela22]

אוקיי. גם בתיל ניטרלי נושא זרם

אתה תראה שדה חשמלי נוסף בגלל מה שנאמר על צפיפות המטען. מסתבר שצפיפויות המטען של האלקטרונים ושל הפרוטונים משתנות באופן אחר מה שנותן נטו שינוי בצפיפות המטען הכוללת. הוכחה יפה לזה יש בספר של berkely בכרך על אלקטרומגנטיות.

 

[Palindrom]

אבל זה כל העניין! שיש לך זרם!

ואז המהירויות של האלקטרון ושל הפרוטון יחסית למטען שזז ליד התיל שונות, ואז יש לך הבדל בצפיפות המטען הכללית, ולכן יש כוח.

 

[vizini]

המהירויות אמנם שונות, אך אין הבדל

בצפיפות מטען וגם אין כוח - הזרמים בכיוונים מנוגדים והכוחות מתבטלים.

 

[Palindrom]

לא, פה אתה טועה

אם הסכמת שיש הבדל במהירויות- תם ונשלם הדיון. למה? כי במערכת מעבדה הצפיפות החיובית שווה לשלילית. לכן לא יתכן שהן תהיינה שוות במערכת שבה המהירויות שונות. מכאן שהצפיפות הכללית לא 0. ואיזה זרמים בכיוונים מנוגדים? יש זרם בתיל. לא זרמים (ברבים).