Эксперимент, который показывает, что третий закон Ньютона не верен для магнитных сил.

Пусть заряд A находится в начале координат, двигаясь вправо (вдоль положительной оси x). Пусть заряд B находится в координатах (1,0) и движется в положительном направлении y.

Магнитная сила А, действующая на В, равна нулю, поскольку по симметрии магнитное поле, создаваемое А, равно нулю в точке В.

Магнитная сила B на A не исчезает.

Закон уже не работает в магнитостатике? Вроде нет, а как доказать?

В магнитостатике не может быть никакого излучения. Если нет излучения, то механический импульс — единственная форма импульса, которая у нас есть. Если третий закон Ньютона не выполняется, то механический импульс не сохраняется. Это привело бы к нарушению закона сохранения импульса, что невозможно. Так что нет, третий закон не может быть нарушен в магнитостатике.

Это мой главный вопрос: существует ли какой-нибудь эксперимент, в идеале такой, который можно провести с помощью школьного лабораторного оборудования, убедительно показывающий, что третий закон Ньютона не выполняется для магнитных сил вообще?

Это должен быть эксперимент, в котором большое количество импульса уносится излучением. Мне кажется жестким. Даже если вы построите очень мощный и направленный радиопередатчик, количество уносимого импульса ничтожно мало по механическим меркам.

Это старая загадка, как и почему третий закон Ньютона не работает для дифференциальной формы Био-Савара. Цитируя Блини и Блини: «Пейдж и Адамс (1945) показали, что реального нарушения нет, поскольку электромагнитное поле элементов тока обладает импульсом, который изменяется со скоростью, равной разнице двух сил». Ли Пейдж и Норман И. Адамс-младший: Действие и реакция между движущимися зарядами American Journal of Physics 13, 141 (1945);

Это может быть длинный ответ, но надеюсь, что он поможет развеять любопытство по поводу этой спорной темы. Необходимо лучшее понимание природы и происхождения магнитной силы, чтобы понять, почему третий закон Ньютона не нарушается в магнитостатике. Объяснение сохранения импульса является убедительным доказательством того, что третий закон выполняется в магнитостатике, но это объяснение не говорит, КАК, некоторые могут делать общие утверждения, такие как «существуют соответствующие и противоположные результирующие силы и крутящие моменты на электромагнитном поле», и это меня не устраивает.

Известно, что электрические токи генерируют магнитное поле/силу, но поскольку эти токи электрически нейтральны, магнитная сила и электрическая сила рассматривались как разные аспекты одного и того же предмета. Следовательно, истинная природа магнитного поля/силы была загадкой.

Недавно опубликованная новая работа дала успешное объяснение происхождения магнитной силы, способное объяснить, как третий закон Ньютона выполняется в магнетизме, как существуют противоположные силы и почему они не проявляются в некоторых случаях, и это было удовлетворительным. мне. Шадид в своей работе «Две новые теории относительности тока заряда и электрического происхождения магнитной силы» проанализировал картину распространения электрического поля в пространстве за счет движения зарядов электрического тока. Закон Био-Савара и закон магнитной силы зависят только от двух свойств тока: количества и направления. Таким образом, независимо от того, как генерируется ток, например (движение отрицательных зарядов, перемещение положительных зарядов, или как движущиеся положительные, так и движущиеся отрицательные заряды), если они имеют одинаковое количество и направление, они будут производить одинаковый эффект магнитного поля / силы в пространстве. Этот эффект изучается с использованием минимально возможного равного количества положительных и отрицательных зарядов, движущихся в противоположных направлениях, которое необходимо для создания тока. Это минимальное количество получается, когда эти заряды движутся с максимально возможной скоростью, то есть со скоростью света.

В этой ситуации, когда положительные и отрицательные заряды меняются местами в токоведущем элементе из-за их движения, растекающееся электрическое поле изменяется от внутреннего к внешнему и от внешнего к внутреннему, указывая на изменение положения заряда. Это чередование электрического поля создает точки разрыва в растекающемся электрическом поле. Применяя закон Гаусса в этих точках разрыва, закон Гаусса указывает на существование зарядов, называемых зарядами разрыва. Эти разрывные заряды окружают токоведущие элементы и возникают, когда заряды перемещаются, вызывая изменения электрического поля в пространстве. Эти заряды частично объясняются фотонами, которые путешествуют, указывая на изменения в электрическом поле. Предполагается, что эти фотоны заряжены, как предполагалось в работе Альтшуля.

Эти разрывные заряды взаимодействуют с движущимися положительными и отрицательными зарядами в элементе тока, создавая магнитную силу. Применяя закон электрической силы к этим взаимодействиям, получают точный закон магнитной силы и закон Био-Савара, как указано в электромагнитной теории. Так, движущиеся электрические заряды элементов тока взаимодействуют друг с другом через заряды разрывов, поскольку элементы тока электрически нейтральны. Электрическая сила между зарядом тока и зарядом разрыва подчиняется третьему закону Ньютона, как и закону Кулона. Силы, действующие на токовые заряды, позволяют зарядам создавать ненулевую или нулевую результирующую силу на содержащем бесконечно малый элемент тока. Эта результирующая сила, действующая на элемент тока, является наблюдаемой магнитной силой. Произведенная результирующая сила отлична от нуля на текущем элементе, когда положительные и отрицательные заряды толкают текущий элемент в одном и том же направлении. Толчок возникает, когда приложенные силы перпендикулярны направлению движения зарядов и им не разрешено двигаться за пределы содержащего нитевидный элемент тока, в то время как они могут свободно двигаться вдоль этого элемента. Обратите внимание, что толчковое взаимодействие между зарядами тока и содержащим током элементом подчиняется третьему закону Ньютона, как и при взаимодействии частиц. Однако результирующая сила равна нулю, когда эти заряды толкают элемент тока в противоположных направлениях, тем самым компенсируя друг друга, или когда силы, действующие на токовые заряды, полностью совпадают с направлением движения зарядов, поэтому на сдерживающий ток не создается толкающая сила. элемент.

Полные детали доказательства и вычислений немного длинны; Я дал краткий обзор этого. Подробности можно найти по адресу http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=7546893.