Visa fråga/svar

 

Blandat [88]

Fråga:
Vi började med relativitetsteorin alldeles nyligen. Vår lärare visade på ett exempel där det blir lite underligt med det relativa så att säga.

Exemplet löd så här: På en vagn placeras två elektriskt laddade klot på var sin pinne. Kloten repellerar varandra. På vagnen sitter en observatör (A) och bredvid står en annan observatör (B). Om man nu kör vagnen fort framåt så upplever observatör B att det går en ström, som ger ett magnetfält eftersom kloten rör sig. Därför borde kloten enligt observatör B närma sig varandra. Observatör A däremot upplever inte att det går någon ström och inget magnetfält existerar för A. Obsevatör A tycker inte att kloten bör röra sig mot varandra.

Frågan är nu hur det egentligen blir med kloten och varför?


/

Svar:
Det var ett bra men kanske lite knepigt exempel. De här effekterna finns i elektromagnetismen där vi har två typer av kraftverkan: Elektrisk och magnetisk.

Laddade kroppar påverkas av elektriska fält som skapas av laddningar. Laddade kroppar påverkas också av magnetiska krafter om de rör sig. Magnetfältet orsakas i sin tur av rörliga laddningar. Problemet med magnetfältet är, som framgår av din fråga, att rörelser är relativa. För vissa observatörer så rör sig en laddning medan en annan observatör tycker att laddningen ligger still. Vad som är magnetfält och vad som är magnetisk kraftverkan är uppenbart beroende av hur en observatör rör sig. Detsamma gäller för det elektriska fältet fast det inte är lika uppenbart.

Låt oss betrakta ett exempel som jag tycker är enklare att diskutera. Det finns så kallade hastighetsfilter. Dessa brukar beskrivas i de flesta gymnasieböcker i samband med masspektrografen. Dessa filter har ett elektriskt och ett magnetiskt fält som är riktade vinkelrät mot varandra. Partiklarna rör sig vinkelrät mot bägge fälten. För ett visst värde på partikelns fart så avböjs den inte eftersom den magnetiska och den elektriska kraften är motriktade och lika stora. Partikeln rör sig alltså rakt fram med konstant fart.

Betrakta nu sitationen som en observatör som åker med partikeln uppfattar den: Partikeln ligger för denna observatör still. Den kan alltså inte påverkas av någon magnetisk kraft. Men eftersom den ligger still är den totala kraftverkan noll på partikeln. Alltså kan det inte finnas något elektriskt fält i detta system.

Låt oss återvända till det ursprungliga problemet. Det framgår inte hur kloten är placerade på vagnen men jag antar att de är bredvid varandra. Tänk oss nu ett långt tåg av vagnar med många sådana laddningar jämte varandra. För A som är på tåget finns bara en elektrisk repulsion mellan kloten. B däremot ser två parallella strömmar som attraherar varandra magnetiskt. Denna magnetiska kraftverkan är mycket liten och kompenseras av att den elektriska kraften är större.

*

 

 

Frågelådan innehåller 7408 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-06-11 08:58:51.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.