☆ 動く平面電荷が作る電磁場 ☆ |
◎ 動く平面電荷 平面電流 ★_ |
◇ ベクトル <A> 内積 * 外積 # 10^x=Ten(x) 微分
;x 時間微分
' 積分 $
デカルト座標単位ベクトル
<x>,<y>,<z> |
◇ \3=2.99792458{定義値} 光速 c=\3*Ten(8)_m/sec
◇ 速度(対光速比) <b> 相対論的効果率 Γ(b)=1/root(1-b^2) 時間(光速倍) tc
◇ 電磁気.国際単位系 真空の誘電率
ε0=Ten(7)/(4Pi*c^2) ◇ 1_eV=\e*Ten(-19)_J |
〓 平面電荷が平面に平行に動く 〓 . ◆ 2つの慣性系 x系,X系 X系のx系に対する速度(対光速比) <b.>=<x>*b. X系のxy平面上に一様な平面電荷 電荷面密度 σ0 z>0 だけ考える X系で観測した電磁場 <EK>,<cBK> x系で観測した電磁場 <E>,<cB> ■ クーロン力定数 ke=1/(4Pi*ε0) E0=2Pi*ke*σ0 とする。 X系で、電荷は静止しているから、 <EK>=<z>*2Pi*ke*σ0=<z>*E0 & <cBK>=0 x系で <E>=<z>*Γ(b.)*E0 ★_ <cB>=(<x>*b.)#(<z>*Γ(b.)*E0)=-<y>*Γ(b.)*b.*E0 ★_ {電場を求める際の別解} 平面電荷が平面に平行に動けば、長さが縮むから、面電荷密度が大きくなる。 面電荷密度 σ=Γ(b.)*σ0 <E>=<z>*2Pi*ke*σ=<z>*Γ(b.)*2Pi*ke*σ また <cB>=-<y>*b.*2Pi*ke*σ とも書ける。 ■ 次のように言い換える事ができる。
一様な平面電荷が静止しているときの電荷面密度
σ0 平面電荷はxy平面上にあって、速度(対光速比) <x>*b で動く z>0 だけ考える <E>=<z>*Γ(b)*E0 <cB>=-<y>*b*|<E>| |
〓 平面電荷が平面に垂直に動く 〓 . ◆ 2つの慣性系 x系,X系 X系のx系に対する速度(対光速比) <b.>=<x>*b. X系のyz平面上に一様な平面電荷 電荷面密度 σ0 X>0 だけ考える X系で観測した電磁場 <EK>,<cBK> x系で観測した電磁場 <E>,<cB> ■ クーロン力定数 ke=1/(4Pi*ε0) E0=2Pi*ke*σ0 とする。 X系で、電荷は静止しているから、 <EK>=<x>*2Pi*ke*σ0=<x>*E0 & <cB>=0 x系で <E>=<x>*E0 ★_ <cB>=(<x>*b.)#(<x>*E0)=0 ★_ {電場を求める際の別解} 平面電荷が平面に垂直に動いても、面電荷密度は変わらない。 |
〓 動く平面電荷が作る電磁場 〓 .
◆ 一様な平面電荷が静止しているときの電荷面密度
σ0 ■ 平面電荷はxy平面上にあって、速度(対光速比) <x>*b で動く z>0 だけ考える <E>=<z>*Γ(b)*E0 <cB>=-<y>*b*|<E>| ■ 平面電荷がその平面に垂直に動くときにできる電磁場は、平面電荷が静止しているときと同じ。 |
〓 一様な磁場を作る 〓 . @ 一様な磁場だけあって、電場はない電磁場を作る ◆ 2つの慣性系 x系,X系 X系のx系に対する速度(対光速比) <b.>=<x>*b.
X系のxy平面上に一様な平面電荷 電荷面密度
σ z>0 だけ考える
x系で、動いている平面電荷による電磁場 <E>,<cB> ■ <FK>=q*<EK>=<z>*E0 ■ <EK>=<z>*E0 <E>=<z>*E0*Γ(b.) & <cB>=-<y>*E0*Γ(b.)*b. x系で、点電荷は速度 <b.> で動いているから、 <F>/q=<E>+<b.>#<cB>
ここで <b.>#<cB>
<F>/q ここで Γ(b.)=1/root(1-b.^2) だから、 <F>=<z>*E0/Γ(b.) ★_ <F>/<FK>=1/Γ(b.) ★_小さくなる {別解} X系で、点電荷は静止しているから、受ける力は最大になる。 Fz/FKz=1/Γ(b.) ★_ {矛盾なく解けた!いろいろな事がまとまってきた!2018/2} |
〓 {まとめ}動く平面電荷と点電荷の間に働く力 〓 . ◆ 点電荷が平面電荷から受ける力の大きさ 平面電荷はxy平面上 動く方向はx軸方向 @ 平面電荷も点電荷も静止 力 F1 A 平面電荷も点電荷も動く 平面電荷と点電荷の速度(対光速比) <x>*b. 力 F2 B 平面電荷は静止 点電荷の速度(対光速比) -<x>*b. 力 F3 C 点電荷は静止 平面電荷の速度(対光速比) <x>*b. 力 F4 ■ F2/F1=1/Γ(b.) F3=F1 F4/F1=Γ(b.) F4 > F3=F1 > F2 |
☆ お勉強しよう 2018-2011 Yuji Watanabe ☆ |