Почему создается магнитное поле? [дубликат]

Из эксперимента Эрстеда мы знаем: «Когда электрический ток проходит по проводнику, вокруг него создается магнитное поле». Электрический ток — это поток электрического заряда или электрона. Мой вопрос: «Как поток электронов или электрического заряда создает магнитное поле?»

@MohammadMizanurRahaman ... Здесь следует рассмотреть случай специальной теории относительности ...
Я всего лишь ученик 11-го класса. Мои представления о SR очень смутны. Нельзя ли объяснить этот вопрос без СТО?
Не совсем. Без СТО магнетизм лучше всего объясняется как фундаментальное явление. Вы не можете объяснить , почему это происходит, точно так же, как вы не можете объяснить, почему стационарный заряд имеет связанное с ним электрическое поле.

Ответы (2)

Я бы посоветовал посмотреть это от Veritasium.
Предположим, вы — заряд, движущийся по проводнику с током на расстоянии d от него.
Теперь электроны в проводе по отношению к вам движутся в обратном направлении, и, поскольку Эйнштейн предложил свои законы, электроны немного сжимаются по отношению к вам.
Так вы увидите, что электроны столпились и провод теперь не нейтрален по отношению к вам, вы будете наблюдать электростатическую силу. В базовой системе отсчета мы называем это магнитной силой.

Метафора понимания темы в видео потрясающая. Теперь она мне почти ясна.

Короткий ответ: движущийся заряд индуцирует магнитное поле.

Более длинный ответ должен включать в себя то, что мы наблюдаем, и то, что мы должны вывести. Эрстед заметил, что движущийся по кругу электрон (ток в катушке) приводит к возникновению магнитного поля. Как это происходит подробно:

Двигаясь по кругу, тело испытывает ускорение. Почему важно отметить этот факт? Потому что при таком ускорении спины электронов выравниваются. И собственный магнитный дипольный момент электрона выравнивается вместе с его спином! Таким образом, магнитное поле катушки представляет собой сумму магнитных дипольных моментов вовлеченных электронов.

Я думал о спине электрона, но не таким образом. Но что вы подразумеваете под «собственным магнитным дипольным моментом электрона, который выравнивается вместе с его спином»? Я не могу понять эту строку по-первому
@MohammadMizanurRahaman ... Выравнивание дипольных моментов создает полярность в проводнике ...
Вы хотите сказать, что эта полярность порождает поле?
Чтобы понять это на более фундаментальном уровне, вам нужно пройти через уравнения Максвелла, чтобы понять, почему изменение электрического поля индуцирует магнитное поле.
@NehalSamee Уравнения Максвелла описывают наблюдения, но не объясняют причину магнитного поля. Мне также интересно, как ответ Хольгера Фидлера согласуется с возможным дублирующим ответом, объясняющим магнитное поле следствием специальной теории относительности.
@Aziraphale ... Я упомянул это для математического подхода ... Кроме того, SR - это простой способ думать, как упоминалось ранее ...
@ Мохаммад, спин и собственный магнитный дипольный момент электрона всегда ориентированы параллельно, они как близнецы.
Не правильный ответ. Спин не имеет к этому никакого отношения. А прямой провод с током тоже имеет магнитное поле.
@Pieter Я определенно знаю, чему учат в наши дни, но ответ соответствует наблюдениям. В прямом проводе электроны ускоряются при включении тока (и при выключении), а при этом магнитные дипольные моменты остаются выровненными из-за самоиндукции.
@HolgerFiedler Было бы хорошо, если бы вы указали в своих ответах, что знаете, что ваши теории расходятся с тем, чему учат в настоящее время.