Гуманитарные науки

Сжимается ли в ускорителях поток заряженных частиц?

Суть такова: разделим мысленно поток на два потока: правый и левый. У нас получатся два проводника, в которых токи текут в одном направлении, а они должны притягиваться. А если бы было два потока, но в противоположных направлениях, то они бы отталкивались.
Так сжимается ли поток на самом деле?
Вика Бизьянова
Вика Бизьянова
14 337
Если говорить о потоке энергии, то, в данном случае уместнее оперировать таким термином как плотность потока энергии. Ведь это не что иное как количество энергии, протекающей через единицу площади в единицу времени. То есть чем меньше площадь, тем больше в этой площади концентрируется (сжимается) энергии. Если говорить еще проще, то в соответствии с теоремой Гаусса и законом сохранения энергии, в данном случае наблюдается дивиргенция интеграла по объему в поверхностный интеграл.
Serge K1P!v
Serge K1P!v
23 849
Лучший ответ
не забывайте, что кроме силы Ампера есть еще и сила Кулона, которая для потока частиц всегда больше и заставляется частицы отталкиваться.

В самом деле вы затронули интересный вопрос, ставивший в тупик лучшие умы в 19-м веке: а если перейти в ИСО, в которой частицы неподвижны, то никакой силы Ампера не останется, останется только сила Кулона! А если выбрать ИСО в которой скорость очень велика то вроде (в классической физике) сила Ампера станет больше, чем сила Кулона - в итоге в разных ИСО частицы будт либо притягиваться, либо отталкиваться!

Все разрешилось в теории относительности.

Кстати, для этого примера в СТО все просто: есть только электростатика (сила Кулона) и все. А из-за движения частиц происходит некоторое ее ослабление - частицы становятся как-бы дальше. Все равно, что неподвижную протоку переплыть быстрее, чем текущую речку той же ширины. Так поле для движущихся частиц должно пройти больший путь.
Мансур Галимов
Мансур Галимов
75 739
Вика Бизьянова Что-то здесь не то.
Возьмём два заряженных шара. Чтобы они не разлетались свяжем их ниткой. Там же установим динамометр, который показывает эту силу. Эти шары покоятся, и динамометр показывает кулоновскую силу. Изменится ли показания динамометра, если эти шары рассматривать в других СО? Думаю, что нет. Но ведь из движущейся СО мы наблюдаем движение шаров. И их можно рассматреть как два тока в одном направлении. И сила отталкивания должна уменьшаться. Разве не так?
Нет там никаких проводников. Поток заряженных частиц - не течет по проводнику и сам не проводник. А заряженные частицы одного заряда, естественно, отталкиваются друг от друга.
На самом деле притягиваются или отталкиваются, что дано как факт без объяснения в школьных учебниках, не токи, а проводники. Это происходит благодаря наличию в них разноименных зарядов, одни из которых движутся, а другие нет.
Дамир Жукенов
Дамир Жукенов
5 067
Мансур Галимов проводников нет. Но сила ампера есть хоть для двух летящих параллельно электронов.
Вика Бизьянова Можно ли два потока заряженных частиц (на расстоянии 10 см) рассматривать как два проводника с током? Думаю, что да. Тогда если частицы движутся в противоположных направлениях - они должны отталкиваться, а если в одном направлении, то притягиваться. Ведь притягиваются же проводники с током, и потоки должны притягиваться. А значит и один поток должен сам сжиматься.
Вика Бизьянова Очень туго доходит.
Получается что силы Ампера появляются только в проводниках. Между пучками электронов, независимо в попутном или встречном направлении они движутся, силы одинаковые, и кулоновские. Никаких сил Ампера там нет? Правильно?

И ещё непонятно, каким образом одних зарядов становится больше, а других меньше? Уж не лоренцево ли сокращение длины Вы имеете ввиду? Так скорость движение электронов внутри проводника несколько сантиметров в секунду. До скорости света очень далеко.