Естественные науки

Почему возникает магнитное поле в проводнике с током? Дополнительный вопрос: имеет ли электрон магнитное поле?

[Присвоение имени невозможно] прав только частично. Отдельный электрон _имеет_ свое магнитное поле: он имеет так называемый "собственный магнитный момент". Это является следствием наличия у электрона спина. Спин -- это как бы внутренний механический момент вращения электрона, а поскольку электрон заряжен, то наличие внутреннего механического момента вращения приводит и к существованию собственного магнитного момента.

Но уравнения Максвелла только _описывают_ связь между зарядами, электрическим полем и магнитным полем, но ничего не говорят о том, _почему_ эта связь именно такова. Вопрос "почему" -- совсем не простой. Не залезая далеко в дебри, скажу, что, на самом-то деле, магнитное поле -- это релятивистская поправка к электрическому полю. Вот видите, сказал одну начальную фразу -- и уже дебри... Поясню: релятивистский -- это имеющий отношение к теории относительности. Так вот, если бы в природе действовала механика Ньютона, а не механика теории относительности Эйнштейна, то _магнитного поля не было бы вообще_.

(То, что я сказал про спин, нельзя понимать буквально. Электрон -- не вращающийся шарик. Спин имеет одновременно квантовомеханическую и релятивистскую природу, и объяснить его механической аналогией как следует нельзя.)

Кроме того, магнитное поле создается _не только_ при изменении электрического. Оно также создается движущимися зарядами. Четвертое уравнение Максвелла (расширенный закон Ампера, или теорема о циркуляции магнитного поля) содержит в правой части два слагаемых: одно отвечает за движущиеся заряды (ток), а другое -- за изменяющееся электрическое поле.
Arnur Mukanov
Arnur Mukanov
43 607
Лучший ответ
Магнитное поле создаётся при изменении электрического поля, и наоборот. Отдельный электрон не имеет собственного магнитного поля, магнитное поле возникает вокруг заряженной частицы, если она движется относительно другой заряженной частицы (электрический ток) или претерпевает ускорение (что используется в магнетронах и ЛСЭ). Иными словами это реакция на возмущение. Нельзя сказать, что именно что вызывает. Это две стороны одного процесса, при наличии чего-то одного неизбежно возникает что-то другое. Нельзя избежать изменения электрического поля при изменении магнитного, как и изменения магнитного при изменении электрического.
Аида Новосартова а почему тогда если к металлу прислонить магнит - метал сам станет магнитом? тока при этом в металле нет.
Предыдущий ответ затрагивает тему "тока смещения" — это который течет между обкладками конденсатора: ни один электрон через диэлектрик не проходит, а на переменном токе ток течет. Это и есть эффект, связанный с переменным электрическим полем, и создает оно магнитное.

Изначально у Максвелла было 20 ур-ний — он расписал всё подробно. Потом его последователи объединяли их, объединяли и дообъединили до четырех, как они теперь и известны. Зато каждое из них теперь включает в себя описание явлений между собой связанных лишь результатом, хотя их природа совершенно различна.

Так что электрон может создавать магнитное поле, причем по двум разным каналам: током (любым) и полем (только переменным).
Svetlana Sadovskaja
Svetlana Sadovskaja
87 472
А может наоборот? Магнитное поле в проводнике ток создает?

Похожие вопросы