, що діють на заряд, що рухається зі швидкістю v, чисельно рівні силам Лоренца
. (15.6)
Але фізичного сенсу в такому дії немає ні найменшого.
У законі Біо-Савара врахована тільки поперечна компонента приросту поля, тоді як внесок у сили Лоренца вносить також поздовжня dER компонента приросту поля.
Поздовжні і поперечні компоненти поля нескінченно довгого прямого струму
Тому отримати сили Лоренца фізично осмисленим шляхом закон Біо-Савара не дозволяє. Емпірична теорія ділить поперечну компоненту поля на швидкість світла, отримуючи аксіальний вектор B, і потім, застосовуючи векторне множення (що дозволяє в площині струму не враховувати кут між вектором швидкості і вектором поля) отримує необхідний результат (тільки у випадку замкнутого струму). Закон Біо-Савара спотворює фізичну сутність поля, а не відображає її.
Поперечний характер реальних сил Лоренца виходить тільки в поле замкнутого контуру в результаті інтегрування приросту полів окремих ділянок струму. Приріст поля рухомого заряду має як поперечну, так і подовжню компоненти. Електричне поле заряду можна розділити на радіальну і поперечну компоненти - але це навряд чи достатня підстава для того, щоб (розділивши на швидкість світла) вважати одну з цих компонент якимсь специфічним (магнітним) полем.
Потік уніполярних зарядів створює таке ж «магнітне» поле, як і звичайний біполярний струм, але при цьому має таке ж електричне поле, яке мав би в статиці, при нерухомих зарядах. Якщо потік замкнутий, то весь приріст поля рухомих зарядів виявляється компенсувати, і носить характер латентного поля, тобто, - магнітного поля потоку зарядів. Електричне поле замкнутого потоку (при v << c) одно його полю в статиці.
Отримане вище «магнітне» поле струму як інтеграл від (6) з високим ступенем точності відповідає полю реальних струмів, де u << з, - незважаючи на те, що отримано воно з наближеного нерелятівістского рівняння (5) поля рухомого заряду .
Ілюстрація до полів? Е?
Якщо зобразити поля зарядів елемента сильного струму в металевому провіднику векторами, рівними радіусу Землі, то приріст поля - вектор? Е - матиме довжину близько 1/100 міліметра (? Е? буде ще залежати від кута?). Ці вектори приросту поля і утворюють магнітне поле струму.
Але і з цього поля магнітні сили реалізують тільки v / c частина (у разі взаємодії двох струмів u / c ~ 10? 12).
Втім, електричні взаємодії досить сильні. Дві піщинки, будь вони тільки із зарядів одного знака, взаємодіяли б між собою на відстані кілометр з силою порядку сто мільйонів тонн. На відстані метр - в мільйон разів сильніше.
«Дивні» «збіги».
Одиниця Ампера реалізується різними способами. Одним з них є «зважування» струмів. В установці Національного бюро стандартів США застосовується (1980 г) велика фіксована котушка з відведенням від середнього витка обмотки довжиною 27,5 см і діаметром 46 см.
Усередині її поміщається вимірювальна котушка довжиною 2,6 см і діаметром 24,5 см. Число витків великий котушки 344, малої - 41. Детальний опис можна подивитися на стр. 89-92 Д.Камке, К.Кремер «Фізичні основи одиниць виміру », М.,« Мир », 1980. Магнітна взаємодія котушок вимірюється вагами, з точністю порядку 10? 6.
При струмі 1А сила магнітного взаємодії, діюча на вимірювальну котушку, дорівнює 0,014 Н.
Якщо ж підрахувати...
