☆ 並走する点電荷間に働く力 ☆

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〇 動く点電荷 並走する点電荷間に働く力 2023.9-2021.1 Yuji.W  

◇ 2*3=6 Ten(3)=10^3=1000 微分 ; 偏微分 : 積分 $ e^(i*x)=expi(x)
ベクトル <A> 縦ベクトル <A) 単位ベクトル <xu> 内積 * 外積 #  000 

〓  並走する点電荷に働く力  〓 23.9 

〇 点電荷 q に並走する試験電荷が受ける力

▢ 慣性系 x系 点電荷 q x軸上を等速直線運動 速度(対光速比) <xu>*b
時刻 0 電荷の位置 原点 電場 <E>=<Ex Ey Ez> 磁場(光速倍) <cB> 

点電荷 q に並走する試験電荷 Q 速度(対光速比) <xu>*b 
試験点電荷 Q が受ける電気力 <Fe> 磁気力 <Fb> 

▷ 試験点電荷が前方にあるとき 位置 (x,0,0) x>0 

 <Fe>+<Fb>=<xu>*(ke*Q*q/x^2)/Γ(b)^2 

▷ 試験点電荷が横方向にあるとき 位置 (0,y,0) y>0 

 <Fe>+<Fb>=<yu>*(ke*Q*q/y^2)/Γ(b) 

〓 特殊相対性理論.力の変換.瞬間静止系.3次元 〓 23.9 

● |b|<1 に対して 相対論的効果率 Γ(b)=1/root(1-b^2) Λ(b)=Γ(b)*b

瞬間静止系(粒子系) 観測時刻において、観測している粒子が静止している系。一般に、慣性系ではない。

▢ 1粒子の運動 観測系 x系 瞬間静止系(MCR系) O系 

O系で粒子は静止 O系のx系に対する速度(対光速比) <xu>*b
x系での粒子の速度(対光速比) <xu>*b 

考えている時刻(光速倍)と位置 x系(tc,x,y,z) O系(Tc,X,Y,Z _O)

 tc=Γ(b)*Tc+Λ(b)*X=Γ(b)*(Tc+b*X) x=Γ(b)*X+Λ(b)*Tc=Γ(b)*(X+b*Tc) 
 y=Y z=Z

粒子に働く力 x系で <F>=<Fx Fy Fz> O系で <FOx FOy FOz _O>

▷ <F>=<FOx  FOy/Γ(b)  FOz/Γ(b) _O> 

〓  縦に並んで並走する点電荷間に働く力  〓  23.9 

● クーロン力定数 ke=1/(4*Pi*ε0)=c^2*Ten(-7) 

▢ 2つの慣性系 x系 , O系 O系のx系に対する速度(対光速比) <xu>*b 

O系でx軸上に静止している2つの電荷 Q , q q が前方 距離 ΔX
 電荷 q が受ける力 <FO>

x系で2つの電荷の速度(対光速比) <xu>*b 距離 Δx 
 電荷 q が受ける力 <F>

▷ <FO>=<xu>*ke*Q*q/ΔX^2 

▷ <F>=<xu>*ke*Q*q/[Γ(b)*Δx]^2] 

ここで、ΔX はO系で静止している2点間の距離、Δx はx系で動いている2点間の距離だから、

 長さの短縮 Δx < ΔX Δx=ΔX/Γ(b)  

 <F>=<xu>*ke*Q*q/ΔX^2=<FO>  

▲ 特殊相対性理論から、x軸方向の力は Fx=FOx になる事がわかっている。それと結果が一致する。/Γ(b)  {特殊相対性理論はよくできている!2023.9} 

〓  横に並んで並走する点電荷間に働く力  〓  23.9 

● クーロン力定数 ke=1/(4*Pi*ε0)=c^2*Ten(-7) 

● |b|<1 に対して 相対論的効果率 Γ(b)=1/root(1-b^2) Λ(b)=Γ(b)*b

▢ 2つの慣性系 x系 , O系 O系のx系に対する速度(対光速比) <xu>*b 

O系で静止している2つの電荷 Q , q Qの位置 原点 q の位置 (0,ΔY,0) ΔY>0 
 電荷 q が受ける力 <FO>

x系で2つの電荷の速度(対光速比) <xu>*b 距離 ΔY ※ 横方向の距離は変わらない 
 電荷 Q が電荷 q の位置に作る電場 <E> 磁場(光速倍) <cB> 
 電荷 q が受ける電気力 <Fe> 磁気力 <Fb>

▷ 磁場はない <FO>=<yu>*ke*Q*q/ΔY^2 

▷ 動く点電荷は電場と磁場を作る。別の動く点電荷は、両方の力を受ける。  

電場 <E>=<yu>*ke*Q*Γ(b)/ΔY^2 <Fe>=<yu>*(ke*Q*q/ΔY^2)*Γ(b)  

磁場 <cB>=<zu>*ke*Q*Λ(b)/ΔY^2 

 <Fb>=(ke*Q*q/ΔY^2)*(<xu>*b)#[<zu>*Λ(b)] 

ここで 外積 <xu>#<zu>=-<yu>

また b*Λ(b)=Γ(b)*b^2 

 <Fb>=-<yu>*(ke*Q*q/ΔY^2)*Γ(b)*b^2  

⇒ <Fe>+<Fb>=<yu>*(ke*Q*q/ΔY^2)*Γ(b)*(1-b^2)

ここで Γ(b)*(1-b^2)=[1/root(1-b^2)]*(1-b^2)=root(1-b^2)=1/Γ(b)

 <Fe>+<Fb>=<yu>*(ke*Q*q/ΔY^2)/Γ(b)  

 <Fe>+<Fb>=<FO>/Γ(b)  

▲ 特殊相対性理論から、y軸方向の力は Fy=FOy/Γ(b) になる事がわかっている。それと結果が一致する。{特殊相対性理論はよくできている!2023.9} 

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