А как быть с этим:
http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st4515.pdf ?
Взаимодействие магнитного поля (МП) с электрическими зарядамиВажнейшим взаимодействием в электродинамике является силовое взаимодействие МП с электрическими зарядами. Впервые это взаимодействие обнаружил Ампер в 1820 году. Он установил, что на провод с электрическим током в МП действует сила («сила Ампера»). Так как на провод без тока МП не действовало, то было очевидно, что сила Ампера – результат воздействия МП на движущиеся по проводу электроны. Анализируя эти результаты, Х. Лоренц построил теорию взаимодействия МП с одиночными заряженными частицами. Воздействие МП с магнитной индукцией \(\vec{B}\) на частицу с зарядом \(q\), движущуюся со скоростью \(v\) , определяется силой Лоренца
\(F_Л = q [\vec{v}\times\vec{B}]\). (2)
Никакая другая зависимость в электродинамике не вызывает столько вопросов, сомнений и возражений, как соотношение (2). Так как сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости частицы, то МП не может передать движущейся частице какую-либо энергию. Отсюда – широко распространенное убеждение, что «магнитная сила работы над зарядом совершать не может» [2].
Это утверждение вызывает недоуменные вопросы: а какая же сила поднимает тонны металлолома с помощью электромагнитов? Какова природа пондеромоторных» сил взаимодействия между проводами с токами? И, наконец, сила Ампера, «работающая» во всех электродвигателях, разве не магнитная? Большинство специалистов по электродинамике лукавят, «не замечая» это противоречие. Но некоторые авторы добросовестно пытаются объяснить этот «парадокс» (см., например, [2, с. 177]). Анализ таких объяснений [3] показывает, что они не снимают проблему.
К силе Лоренца много претензий и у классической механики. Согласно зависимости (2) сила Лоренца в однородном магнитном поле «сворачивает» траекторию заряженной частицы в окружность, сохраняя при этом скорость частицы (ее кинетическую энергию). Но – согласно классической механике – материальный объект массой m, вращающийся с угловой скоростью w , кроме поступательной энергии \(\frac{mv^2} {2}\) имеет еще и вращательную составляющую \(\frac{Jw^2} {2}\) , где J – момент инерции тела. Откуда она взялась? (Или – куда исчезла?) Так что у силы Лоренца, похоже, нелады с законом сохранения энергии… Нетрудно понять, что зависимость (2) нарушает и другие законы сохранения – импульса, момента импульса, а в самом взаимодействии отсутствует сила, ответная силе Лоренца, которая ей «полагается» по III-му закону Ньютона. Все эти соображения привели многих специалистов к заключению, что в электромагнитных взаимодействиях законы механики не работают (?!).
Такие странные представления о природе магнитных сил господствуют в теоретической электродинамике уже более ста лет! Вместе с тем специалисты по практической электротехнике уже давно пользуются другими понятиями об электромагнитных взаимодействиях. При этом они руководствуются исходными идеями, сформулированными еще основоположниками электродинамики. Вот что писал об особенностях электрического и магнитного полей Дж. Максвелл:
«<Фарадей> открыл, что в среде < содержащей поле > имеет место некоторое состояние напряжений, проявляющееся в натяжении, подобном натяжению веревки, в направлении силовых линий, соединенном с давлением во всех направлениях, к ним перпендикулярных».[4]
В электротехнике силы притяжения магнитов давно рассматриваются как «натяжение» силовых линий, а силы притяжения/отталкивания токов объясняют «давлением», возникающим в неоднородных магнитных полях.
На рисунке 1, а показана положительно заряженная частица, движущаяся перпендикулярно линиям неоднородного магнитного поля в направлении от нас. Собственное магнитное поле частицы образует систему круговых линий, ориентированных по часовой стрелке. Складываясь с внешним полем, они образуют неоднородное магнитное поле (Рис. 1, б), градиент которого \(\nabla H\) создает магнитную силу \(F_M\). Она направлена так же, как и сила Лоренца (2), но природа этой силы другая. Сила \(F_M\) определяется градиентом «магнитного давления» и – в отличие от силы Лоренца –
может совершать работу над заряженной частицей.
(Окончание следует)
