Home » معماهای فارسی » مباحث عمومی » معمای الکتریکی شماره 6 – نیروهای الکترومغناطیسی بین دو سیم حامل جریان و قانون سوم نیوتن » Reply To: معمای الکتریکی شماره 6 – نیروهای الکترومغناطیسی بین دو سیم حامل جریان و قانون سوم نیوتن

Reply To: معمای الکتریکی شماره 6 – نیروهای الکترومغناطیسی بین دو سیم حامل جریان و قانون سوم نیوتن

#2608
حمید

    چنانكه مي دانيد بارهاي الكتريكي ساكن به يكديگر نيروي موسوم به نيروي كولوني وارد مي كنند. اين نيروها متقابل ، مساوي و هم راستا هستند، بنابراين با قانون سوم نيوتن يعني عمل و عكس العمل تطابق كامل دارند. اما اگر همين دو بار الكتريكي حركت كنند ميادين مغناطيسي شكل مي گيرند و نيروهاي ديگري كه منشأ مغناطيسي دارند نيز در سيستم ظاهر مي شود. بردار اين نيروي جديد مطابق قوانين الكتروديناميك عمود بر مسير حركت هر يك از بارها همچنين ميدان مغناطيسي ناشي از حركت بار ديگر است. فرض كنيد دو بار الكتريكي روي دو خط راست به موازات هم حركت كنند. نيروي الكتروديناميك وارد بر هر بار عمود بر مسير حركت در نتيجه با نيروي وارد بر بار ديگر مساوي ، متقابل و هم راستا است. بنابراين مشكلي با قانون سوم نيوتن وجود ندارد. حال اگر اين دو بار با زاويه اي غير صفر روي خطوط راستي نسبت به هم حركت كنند. برآيند نيروهاي اعمالي به هر يك از بارها ديگر هم راستا نيستند زيرا هر يك مجبور است بر مسير حركت خود عمود باشد ، به اين ترتيب قانون عمل و عكس العمل ظاهراً نقض مي شود. بطور كلي شرايط فيزيكي حاكم بر سيستم الكترومغناطيسي وقتي يك سيم حامل جريان الكتريكي است با شرايطي كه يك بار الكتريكي مجزا در مسيري حركت مي كند متفاوت است. يك سيم حامل جريان حتي هنگامي كه در حال انتقال انرژي است از لحاظ الكتريكي خنثي است اما هنگامي كه در مورد جريان الكتريكي ناشي از حركت يك بار الكتريكي در فضا صحبت مي شود علاوه بر ميدان مغناطيسي ناشي از حركت بار با ميدان الكتريكي ناشي از بار مستقل بويژه تغييرات ميدان الكتريكي ناشي از حركت آن مواجه هستيم. به هر حال به هنگام حركت بار الكتريكي محتواي انرژي تجسم يافته در ميدان الكتريكي ناشي از بار مجزا دائماً در حال تغيير است. اين تغييرات انرژي به هنگام باز نويسي معادلات نيروي وارد بر دو بار متحرك در مسئله ما ملحوظ نمي گردد. بنابراين در سيستمهاي الكتروديناميك هر چند قانون سوم نيوتن به ترتيبي كه اشاره شد نقض مي شود اما قوانين اساسي طبيعت مثل قانون بقاي انرژي همچنين قانون بقاي اندازه حركت بدلايل ذكر شده همچنان معتبر باقي مي مانند.