בתשובה לדב אנשלוביץ, 04/05/20 16:11
 |
|
 |
||
|
||||
 |
השדה המגנטי של כדור הארץ נוצר כתוצאה מתנועה (סיבובית) של מטענים חשמליים של המתכות שב(אחת השכבות של)גרעין כדור הארץ. אז כבר ברור שיש קשר בין השניים. למטענים האלה מן הסתם יש גם שדה חשמלי, גם כשהם לא זזים. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
תלוי באיזה מערכת ייחוס. מאחר ואנו נעים יחד עם כדוה''א, במערכת הייחוס שלנו אין שדה חשמלי ויש רק שדה מגנטי. האינווריאנטיות של לורנץ שאותה הזכיר השכ''ג אומרת שיש רק שדה אחד השדה האלקטרומגנטי. מה נמדד כשדה חשמלי ומה כשדה מגנטי תלוי במערכת הייחוס של המודד (ומהירותה). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לא ידוע לי על מושג בשם שדה אלקטרומגנטי. ככל הידוע לי ישנה קרינה אלקטרומגנטית, שמכילה את שני סוגי השדות האלה, ומכאן שמה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הצלחת כנראה להמנע משיעורי היחסות הפרטית. אתה יכול לחשוב על זה באמצעות האנלוגיה הבאה. ישנו וקטור במרחב. האינווריאנט (בלתי משתנה) שלו הוא אורכו. במערכת ייחוס מסויימת הוקטור יאופיין ע"י רכיביו x,y,z. במערכת אחרת הרכיבים יהיו שונים 'x',y',z, אבל האורך לא ישתנה. השדה החשמלי והשדה המגנטי הם כמו הרכיבים. הגדלים הנמדדים שלהם תלויים במערכת הייחוס בה נמדדו. גדלים אחרים כמו למשל האנרגיה הא"מ הם בלתי תלויים במערכת הייחוס. חוקי מקסוול אותם הזכרת (מטען חשמלי נע גורם לשדה חשמלי, זרמים חשמליים גורמים לשדה מגנטי וכל הקשרים בין השדות החשמלי והמגנטי), נשארים בתקפם, אבל אתה צריך למדוד את כל הגדלים באותה מערכת ייחוס אינרציאלית (מהירות וכיוון תנועה מסויימים). גם במערכת אינרציאלית אחרת (נעה ביחס לקודמת) חוקי מקסוול יהיו נכונים אבל עם ערכים אחרים של שדה חשמלי ומגנטי (בגלל שמהירות המטענים והזרמים השתנתה). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בעצם פספסתי אנלוגיה יותר פשוטה. מטען חשמלי נייח יוצר שדה חשמלי. מטען נע (זרם) יוצר שדה מגנטי. נניח שאתה (המודד) נייח ויש לך מטען חשמלי נע, בהתאם לחוקי מקסוול תמדוד שדה מגנטי. כעת נניח שאתה עולה על מערכת ייחוס הצמודה למטען החשמלי ונעה איתו. כעת תמדוד שדה אלקטרוסטטי. בפיזיקה דבר לא השתנה מלבד מערכת הייחוס של המדידה. אאז''ן הנסחאות של היחסות פרטית (טרנספורמציות לורנץ) ''הומצאו'' כדי לגרום למשוואות מקסוול להיות נכונות בכל מערכת ייחוס. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אופס טעיתי. טרנספורמציית לורנץ בעצם נועדה לגרום למהירות האור להיות קבועה בכל מערכות הייחוס. מהירות האור מופיעה במשוואות מקסוול כמהירות של גל א''מ שהוא בעצם תנודה במרחב בין שדה מגנטי לשדה אלקטרוסטטי (בריק נטול מטענים וזרמים). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
השאלה שלי לא הייתה מוצלחת. ידוע לי עוד מאז התיכון על קשר בין זרמים חשמליים ושדות מגנטיים, וזרמים חשמליים נוצרים כתוצאה משדות חשמליים. אבל נטענה טענה ששני השדות האלה חד הם, ואני לא זוכר שלמדתי אי פעם דבר כזה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
קרינה היא פשוט תנודה של השדה שמתפשטת בכיוון מסוים. אז (שאלה מנחה): איזה שדה מתנודד כדי לייצר קרינה אלקטרומגנטית? השדה האלקטרומגנטי. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לומדים את זה ביחסות פרטית. רואים שם שבמערכת ייחוס שבה אין מטענים חשמליים בתנועה, אין שדות מגנטיים, לעומת זה במערכת ייחוס שבה המטענים נעים, מופיע שדה מגנטי. כשעוברים למרחב-זמן 4-מימדי (מרחב מינקובסקי) אפשר לייצג שם את השדות החשמלי והמגנטי כשדה יחיד. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חי בעולם של שלשה ממדים. את החלק של טרנפורמצית לורנס וכו' שהוא חלק מחומר הלימוד בפיזיקה של המהנדסים לומדים ממילא באופן שטחי, ואני התעמקתי בו רק במינימום שיאפשר לי לענות על השאלה המתאימה במבחן כדי לא לאבד את הנקודות שקשורות בו. מרחב 4 מימדי הוא בשבילי איזה מודל מתמטי שאין לי בו שום אינטואיציה. לעומת זה אני זוכר היטב את השיעור על גלים אלקטרומגנטיים כולל ציורי החצים של כיווני השדות המגנטי והחשמלי האנכיים זה לזה שמשתנים בצורה מחזורית. בשיעור הזה בפרוש דובר על שני שדות נפרדים ולא נאמר שהם שדה אחד. אני מקבל את זה שישנם מודלים יותר מתקדמים, אבל אני לא מצוי בהם. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אם אתה רוצה טעימה לא מסובכת מתמטית, אז קרא את טנזור השדה האלקטרומגנטי [ויקיפדיה] שנותן הסבר לא מורכב מדי. | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |