Электромагнитное взаимодействие

В основе описания электромагнитного взаимодействия лежит фундаментальный закон Кулона, определяющий силу взаимодействия двух точечных заряженных частиц, неподвижных или движущихся с относительной скоростью :

, (2.16)

где q₁ и q₂ - заряды частиц, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц (в системе СИ k = 9×10⁹ м/Ф). Замечания по поводу применения закона Кулона подобны замечаниям к применению закона всемирного тяготения.

Так как в природе существуют заряды двух знаков, то силы кулоновского взаимодействия могут иметь как характер притяжения, так и отталкивания.

Для примера сравним величины силы гравитационного притяжения и силы кулоновского отталкивания двух электронов.

Так как

, ,

то

.

Учтя значения величин Кл, кг, получим

.

Таким образом, кулоновское отталкиваниепревышает гравитационное притяжение между двумя электронами более чем в 10⁴² раз.

Кулоновское взаимодействие между заряженными частицами передается посредством электромагнитного поля, которое может существовать как самостоятельный материальный объект.

Свойства электромагнитного поля описываются напряженностью его электрической компоненты и индукцией магнитной компоненты.

В огромном числе случаев приходится рассматривать движение заряженной частицы во внешних электромагнитных полях. В этих ситуациях на заряженную частицу со стороны электромагнитного поля действует фундаментальная сила:

, (2.17)

которая называется силой Лоренца. Эта сила, как видно из (2.17), имеет две естественные - электрическую и - магнитную составляющие. Выражение (2.17) для силы Лоренца применимо не только в классической, но в квантовой механике.

Рассмотрим два важных случая проявления электромагнитного взаимодействия между очень большим числом частиц.

Дата добавления: 2014-01-07