Які рухаецца электрычны зарад стварае якое поле?

Тое, што рухаецца электрычны зарад стварае вакол сябе, з'яўляецца больш складаным, чым тое, што ўласціва зараду, які знаходзіцца ў нерухомым стане. У эфіры, дзе прастора не абуранае, зарады ўраўнаважваюцца. Таму ён называецца магнитно- і па-электрычнаму нейтральным.

Разгледзім больш падрабязна паводзіны такога зараду асобна, у параўнанні з нерухомым, і падумаем пра прынцып Галілея, а разам з тым і аб тэорыі Эйнштэйна: наколькі яна заможная на самай справе?

Адрозненне які рухаецца і нерухомага зарадаў

Адзіночны зарад, будучы нерухомым, стварае электрычнае поле, якое можна назваць вынікам дэфармацыі эфіру. А які рухаецца электрычны зарад стварае як электрычнае, так і магнітнае поле. Ён выяўляецца толькі іншым зарадам, то ёсць магнітам. Атрымліваецца, што спачываюць і рухаецца зарады ў эфіры не эквівалентныя адзін аднаму. Пры раўнамерным і прамалінейным руху зарад не будзе выпраменьваць і не будзе губляць энергію. Але так як частка яе траціцца на стварэнне магнітнага поля, то энергіі ў гэтага зарада стане менш.

Прыклад для палягчэння разумення

Гэта лягчэй прадставіць на прыкладзе. Калі ўзяць два аднолькавых нерухомых зарада і размясціць іх далёка адзін ад аднаго, каб поля не маглі ўзаемадзейнічаць, адзін з іх пакінуць як ёсьць, а другі будуць перамяшчаць. Для першапачаткова нерухомага зарада спатрэбіцца паскарэнне, якое будзе ствараць магнітнае поле. Частка энергіі гэтага поля сыдзе на электрамагнітнае выпраменьванне, накіраванае ў бясконцае прастору, якое ўжо не вернецца ў якасці электрарухаючая сілы самаіндукцыі пры прыпынку. З дапамогай іншай частцы зараднай энергіі будзе стварацца пастаяннае магнітнае поле (пры ўмове пастаяннай хуткасці зарада). Гэта энергія дэфармацыі эфіру. Пры раўнамерным руху магнітнае поле захаваецца ў пастаянным выглядзе. Калі пры гэтым параўнаць два зарада, то ў які рухаецца будзе назірацца меншая колькасць энергіі. Усяму віной электрамагнітнае поле які рухаецца зарада, на якое яму прыходзіцца марнаваць энергію.

Такім чынам, становіцца зразумелым, што ў абодвух зарадах стан і энергія моцна адрозніваюцца. Электрычнае поле дзейнічае на нерухомыя і на якія рухаюцца зарады. Але на апошні ўплывае і магнітнае поле. Таму і энергія, і патэнцыял у яго менш.

Рухаюцца зарады і прынцып Галілея

Стан абодвух зарадаў можна таксама адсачыць ў рухомым і нерухомым фізічным целе, якое не мае рухаюцца зараджаных часціц. І прынцып Галілея тут можа быць аб'ектыўна абвешчаны: фізічнае і нейтральнае да электрычнасці цела, якое рухаецца раўнамерна і прамалінейна, неадрозна ад таго, што знаходзіцца ў спакоі па адносінах да Зямлі. Атрымліваецца, што нейтральныя да электрычнасці цела і зараджаныя праяўляюць сябе па-рознаму ў стане спакою і ў руху. Прынцып Галілея не можа выкарыстоўвацца ў эфіры і не можа прымяняцца да рухомым і нерухомым зараджаным целаў.

Безгрунтоўнасць прынцыпу для зараджаных тэл

Тэорый і прац пра тых палях, што стварае які рухаецца электрычны зарад, сёння назапасілася нямала. Да прыкладу, Хэвисайд паказаў, што электрычны вектар, адукаваны зарадам, з'яўляецца радыяльным паўсюль. Сілавыя магнітныя лініі, якія ўтвораны кропкавым зарадам пры руху, з'яўляюцца коламі, а ў іх цэнтрах знаходзяцца лініі руху. Іншы навуковец, Серл, вырашыў задачу аб размеркаванні зарада ў сферы, якая знаходзіцца ў руху. Было высветлена, што яно спараджае поле, падобнае таму, што і які рухаецца электрычны зарад стварае, нягледзячы на тое што апошні - ня сфера, а сціснутае сфероід, у якім палярная вось накіравана ў бок руху. Пазней Мортон паказаў, што ў наэлектрызаванай сферы, што застаецца ў руху, шчыльнасць на паверхні мяняцца не будзе, аднак сілавыя лініі ўжо не будуць яе пакідаць пад вуглом у 90 градусаў.

Энергія, навакольнае сферу, становіцца больш пры яе руху, чым у той час, калі сфера спачывае. Гэта адбываецца таму, што акрамя электрычнага поля, вакол рухаецца сферы таксама з'яўляецца магнітнае поле, як і ў выпадку з зарадам. Таму, каб выканаць працу, хуткасць для зараджанай сферы спатрэбіцца вялікая, чым для той, што з'яўляецца нейтральнай электрычнаму. Разам з зарадам ўзрасце і эфектыўная маса сферы. Аўтары ўпэўнены, што гэта адбываецца з-за самаіндукцыі канвекцыйнага току, які рухаецца электрычны зарад стварае з пачатку руху. Такім чынам, прынцып Галілея прызнаецца неплацежаздольным для зараджаных электрычнасцю тэл.

Ідэі Эйнштэйна і эфір

Тады становіцца зразумелым і тое, чаму Эйнштэйн не вылучаў месца эфіру ў СТО. Бо сам факт прызнання наяўнасці эфіру ўжо руйнуе прынцып, які складаецца ў эквівалентнасці інерцыйных і незалежных сістэм адліку. А ён, у сваю чаргу, і з'яўляецца асновай СТА.