作者chungweitw (人帥真好)
看板Physics
標題Re: [問題] 關於載流導線的吸引力以狹義相對論解釋
時間Mon Jul 18 11:37:30 2011
※ 引述《andyui (絕望)》之銘言：
: 最近上課老師提到了有關兩條載流導線間的吸引力(電流同向)，
: 可以用狹義相對論來解釋，
: 老師是這樣說的，
: 以實驗室的慣性系(也就是我們的慣性系)來看載流導線，
: 導線中的電荷為電中性，
: 但以電子本身的觀點，考慮長度縮短效應，
: 因導線中的金屬離子對電子而言有相對運動而產生了正電荷密度大於負電荷的結果，
: 而對電子產生電吸引力。
: 我有疑問的點在，為何在實驗室慣性系觀測電流之時，電子就已經對我們有相對運動，
: 所以考慮相對論效應，應該是負電荷密度會大於正電荷密度，怎麼會是電中性呢?
: 老師又解釋說，因為電子漂移速率很慢，不需考慮相對論效應，
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我覺得這邊不對.
也許換個方式, 問題的癥結或許是:
為什麼原本在lab frame 是 neutral 的導線, 在通電之後依然是 neutral?
( 根據相對論. 如果 charge carriers 是電子, 那考慮長度收縮, 似乎該是帶負電 )
甚麼機制讓電子在通電之後, 在他自己的 rest frame 的電荷密度變低了?
然後..我也困惑了. 請指教.
: 但問題又來了，若是漂移速率很慢，那以電子慣性系的觀點，
: 相對於晶格中的金屬離子，應該也是以電子漂移速率在運動吧?
: 怎麼又會要考慮相對論性效應呢?
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◆ From: 128.227.4.3
※ 編輯: chungweitw 來自: 128.227.4.3 (07/18 11:42)
推 hcm1044:你用兩條無限長直導線,用狹相去算導線的庫倫力,就會得到 07/18 14:45
→ hcm1044:和Biot-Savart law 一樣的結果 07/18 14:47
→ hcm1044:電子看到導線長度變成N倍,正離子的密度就是1/N倍 ,N<1 07/18 14:52
→ hcm1044:利用 I=lamda*v, 有v就可以算長度會變幾倍了 07/18 14:55
→ hcm1044:算完答案成以2,因為離子也看見另一條導線電子密度的改變 07/18 15:04
推 wassig:電線通電，電子有進有出應該還是維持電中性吧？！ 07/18 17:26
→ wassig:另外，電中性和電荷密度應該沒關係吧？ 07/18 17:27
推 hcm1044:我沒說電荷跑掉,你可以假設很多參數 最後自然會消掉 07/18 17:44
→ hcm1044:要實際開始算就會明白了bbs打計算過程很麻煩,有時間我po 07/18 17:45
→ hcm1044:照片 07/18 17:45