Направление магнитного поля вокруг прямого провода с током

В настоящее время я учусь на O Level, и в прошлом году я изучал электромагнетизм. Эта тема никогда не была для меня актуальной, потому что меня никогда не учили истинной взаимосвязи между электричеством и магнетизмом. Посмотрев в Интернете, я понял, как электромагнетизм и магнетизм возникают сами по себе (или, по крайней мере, достаточно, чтобы найти какое-то замыкание).

До сих пор беспокоит вопрос: почему магнитное поле вокруг прямого провода с током «вращается» в определенном направлении, а не в другом ? Чтобы быть конкретным, я хочу понять его направление, а не то, почему он круговой. Это просто условность? Я знаю, что это как-то связано с перекрестными произведениями, но не с тем, как это применимо здесь.

Я знаю, что многие темы выходят за рамки моей компетенции, но я хочу понять, почему эта очевидная «асимметрия» возникает на данный момент, чтобы успокоить мое любопытство. Спасибо за любую помощь.

Извините, я не понимаю вашего вопроса. Что вы имеете в виду, когда магнитное поле вращается в определенном направлении?
@expikx Я имею в виду правило захвата правой рукой, используемое для определения направления поля. Скажем, на вас идет ток, по правилу направление магнитного поля должно быть против часовой стрелки — но почему? Почему не по часовой стрелке?
Можно по часовой стрелке. Против часовой стрелки - это просто соглашение, аналогичное назначению положительного угла для вращения против часовой стрелки. Вы можете определить множество процессов с другим соглашением. Физика остается прежней.

Ответы (1)

«Правило правой руки» для векторных произведений — это просто условность. Физика прекрасно работает, если вместо этого вы примете «правило левой руки». Направление магнитного поля вокруг прямого провода не может быть измерено напрямую и зависит от правостороннего соглашения. Все, что можно измерить, — это то, как это поле заставляет заряженные частицы ускоряться, и это включает в себя два перекрестных произведения (другое — в силе Лоренца), так что это не зависит от соглашения.

Просто прошу разъяснения: используется ли правило только для поддержания согласованности во всей физике? Неужели в направлении поля нет ничего важного, кроме того факта, что оно существует?
Да, правило правой руки для векторных произведений просто для поддержания согласованности во всей физике. Тангенциальный характер магнитного поля вокруг прямого провода имеет большое значение. Считается ли это петлей вокруг провода по часовой стрелке или против часовой стрелки, не имеет значения и является просто соглашением. Вы можете благодарить или проклинать Джошуа Гиббса за популяризацию векторной алгебры и векторного исчисления, а также за введение правила правой руки. Могу поспорить, что он был правшой.
Существуют и другие формализмы электромагнетизма, такие как дифференциальные формы или тензоры Лоренца, в которых магнитное поле не имеет беспокоящей вас асимметрии.