Нарушается ли закон о кулонах?

50
4

спросил(а) 2020-06-07T15:34:50+03:00 3 месяца, 3 недели назад
1
Лучший ответ
52

Зависит от того, что вы имеете в виду под «нарушенным».

Закон Кулона гласит, что всякий раз, когда есть два статических заряда, имеющих заряд q i q i q_i, разделенных расстоянием r r r, то сила Кулона равна:

F = K e | | q 1 q 2 | r 2 F = K e | | q 1 q 2 | r 2 F = K_e \ frac {|| q_1 q_2 |} {r ^ 2}

Обратите внимание, как сформулирован закон: если X, то Y. Единственный способ «нарушить» такое утверждение - это случай, когда X истинно, а Y - нет. Такие случаи, насколько мне известно, никогда не были обнаружены.

Это не значит, что заряженные частицы всегда ведут себя как выражение выше. В описании закона Кулона прямо указано, что он работает только для двух статических зарядов. Это означает, что закон относится к области электростатики.

Как только заряды начинают двигаться (и поскольку на них действует сила, это кажется вполне вероятным), приведенное выше выражение становится немного неточным. Чем быстрее движутся частицы, тем более неточным становится выражение.

Чтобы это исправить, вам нужно перейти от электростатики к электродинамике. В результате уравнения движения превратятся в систему уравнений Максвелла.

Итак, в заключение, есть ли заряженные частицы, которые не ведут себя так, как будто через кулоновскую силу? Да. Значит ли это, что они нарушают кулоновские силы? Не совсем, так как закон просто не применяется (он так настроен).

Это немного похоже на вопрос, нарушает ли полицейский автомобиль с сиренами правила дорожного движения, если проезжает красный свет: он не подчиняется этому правилу, но это правило не применяется к нему.

ответил(а) 2020-06-07T15:34:50+03:00 3 месяца, 3 недели назад
25

Это зависит от того, что вы подразумеваете под нарушением. Этот вопрос действительно плохо сформулирован, что затрудняет дать значимый ответ. В будущем было бы полезно предоставить подробную информацию о гипотетической ситуации.

Я рассмотрю три случая: 1) может ли незаряженная частица взаимодействовать так, как будто она заряжена, 2) может ли ранее заряженная частица потерять свой заряд и перестать взаимодействовать через электромагнитную силу, и 3) может ли заряженная частица не взаимодействовать с другая заряженная частица.

За 1)

Насколько я знаю, нет. Только заряженные частицы будут создавать электромагнитное поле. Нейтрон в конкретный момент времени никогда не будет взаимодействовать через электромагнитные силы, и протон или электрон никогда не потерпят неудачу.

За 2)

Да. Как на макроскопическом, так и на микроскопическом уровне. Ранее заряженный объект, такой как конденсатор, может разряжаться. Кроме того, заряженные субатомные частицы могут объединяться или распадаться таким образом, что в результате получается нейтральная частица, например, что происходит во время захвата электрона, когда протон и электрон объединяются, образуя нейтрон.

За 3)

Да. Рассмотрим клетку Фарадея. Любая электромагнитная сила, действующая на клетку снаружи, не сможет генерировать электромагнитное поле внутри.

ответил(а) 2020-06-07T15:34:50+03:00 3 месяца, 3 недели назад
Ваш ответ
Введите минимум 50 символов
Чтобы , пожалуйста,
Выберите тему жалобы:

Другая проблема