Динамика проводника с незамкнутым переменным электрическим током

Сергей Анатольевич Герасимов

doi:10.17213/0136-3360-2021-6-12-15

Авторы

Сергей Анатольевич Герасимов Южный федеральный университет

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2021-6-12-15

Ключевые слова:

ток смещения, скрытый импульс, переменный электрический ток, замкнутая система, сохранение импульса, сила Абрагама

Аннотация

Рассмотрено пондеромоторное взаимодействие токов смещения и токов проводимости в незамкнутом проводнике, по которому течет переменный электрический ток. Расчет выполнен для плоского проводника произвольной формы. Показано, что ток смещения не создает отличную от нуля силу, которая действовала бы на незамкнутый проводник. Так называемая сила самодействия, с которой проводник действует сам на себя, компенсируется силой Абрагама, передаваемой электромагнитному полю. Продемонстрировано абсолютно точное выполнение закона сохранения импульса, включающего в себя скрытый импульс поля. Плотность силы Абрагама определяется векторным произведением производной от индукции электрического поля на индукцию магнитного поля. В качестве примера проведен численный расчет силы самодействия и силы Абрагама для тонкого кольцевого проводника. Отношение силы Абрагама к квадрату силы тока проводимости зависит только от относительных размеров проводника. Максимум силы Абрагама наблюдается для проводника, представляющего половину плоского кольца.

Биография автора

Сергей Анатольевич Герасимов, Южный федеральный университет

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры «Общая физика» Южного федерального университета.

Библиографические ссылки

Gerasimov S.A. Self-interaction and Vector Potential in Magnetostatics // Physica Scripta. 1997. Vol. 56. No 5. P. 462 - 464.

Experimental Proof of Standard Electrodynamics of Measuring the Self-Force on a Part of Current Loop / G. Cavalleri, G. Bettoni, E. Tonni, G. Spavieri // Physical Review E. 1998. Vol. 58. No 2. P. 2505 - 2517.

Герасимов С.А. Взаимодействие элементов тока, сохранение импульса и псевдосамодействие в магнитостатике // Прикладная физика и математика. 2014. № 3. С. 3 - 6.

Graham G.M., Lahoz D.G. Observation of Static Electromagnetic Angular Momentum in Vacuo // Nature. 1980. Vol. 285. No 5761. P. 154 - 155.

Abraham M. The Classical Theory of Electricity and Magnetism. London: Blackie & Son Ltd, 1948. 286 p.

Gerasimov S.A. Unclosed Conductor in Alternative Magnetic Field // IOSR Journal of Applied Physics. 2021. Vol. 13. No 2. P. 54 - 57.

Gerasimov S.A. Alternative Electric Current in Dynamics of Unclosed Conductor // International Journal of Engi-neering Research and Application. 2020. Vol. 10. No 6. P. 8 - 11.

Mello P.A. A Remark on Maxwell’s Displacement Current. // American Journal of Physics. 1972. Vol. 40. No 7. P. 1010 - 1013.

Пановский В., Филипс М. Классическая электродинамика. М.: Физматлит, 1963. 432 с.

Jackson J.D. Classical Electrodynamics. New-York: John Wiley, 1988. 702 p.

Wangsness R.K. Electromagnetic Fields. New-York: John Wiley, 1986. 590 p.