Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Abyuzupełnićtoprawo,musimyjeszczedopisaćwzorynapola
E
i
B
wokreślonychwarunkach.Jeśliładunkówjestwięcej,zarównopole
E
,jaki
B
jestsumąprzyczynkówpochodzącychodposzczególnych
ładunków.Jeśliwięcudasięnamznaleźćpola
E
i
B
wytwarzaneprzez
pojedynczyładunek,wystarczypotemdodaćwszystkieprzyczynki
odwszystkichładunkówwewszechświecie,abyotrzymaćcałkowite
polaEiB!Natympolegazasadasuperpozycji.
Jakwyglądawzórnapoleelektryczneimagnetycznewytwarzane
przezpojedynczyładunek?Okazujesię,żesprawajestbardzoskom-
plikowanaiżebyjązrozumieć,potrzebadługichstudiówipewnej
wprawy.Alenietojestistotne.Napiszemyterazwspomnianeprawo
pototylko,abyczytelnikdostrzegłwnimpięknoprzyrodypolegające
natym,żemożnazebraćcałąpodstawowąwiedzęnajednejkartce
papieru,używajączapisu,zktórymjużjesteśmyobyci.Prawodlapola
pojedynczegoładunkujest,oilewiemy,pełneiścisłe(niebiorącpod
uwagęmechanikikwantowej),alemapostaćraczejskomplikowaną.
Niebędziemyterazbadaćwszystkichjegoaspektów.Zapiszemyjepo
totylko,abymiećonimpojęcie,abypokazać,żewogólemożnaje
napisaćiżejużterazmożemyzobaczyć,jakonowygląda.Wistocie
najwygodniejzapisywaćścisłeprawaelektrycznościimagnetyzmunie
tak,jaktoterazzrobimy,alezapomocątakzwanychrównańpola,
którepoznamylepiejwtomiedrugim.Ichmatematycznyzapisjest
jednakodmiennyinowyidlategowypiszemynaszeprawowpostaci
niewygodnejdlarachunków,alezatowznanymjużzapisie.
PoleelektryczneEdanejestwzorem
E“´
4π5o„
q
er!
r12
`
r1
C
dtˆ
d
er!
r12)`
C2
1
dt2
d2
er!]
(28.3)
Comówiąnamposzczególnewyrazywzoru?Weźmypierwszywyraz:
E“´qer!{
4
π5or12
.Oczywiście,jesttoznanenamjużprawoCoulom-
ba:
q
oznaczaładunekwytwarzającypole,
er!
–wektorjednostkowy
wkierunkuodpunktu
P
,wktórymmierzymypole
E
,
r
zaśodległość
odpunktu
P
doładunku
q
.PrawoCoulombajestjednakbłędne.
OdkryciaXIXw.pokazały,żeoddziaływanianiemogąprzenosićsię
szybciejniżzpewnąpodstawowąszybkością
C
,którąobecnienazywa-
myprędkościąświatła.PrawoCoulombaopisywaneprzezpierwszy
tylkowyrazjestniepoprawne,nietylkodlatego,żeniemożnawiedzieć,
gdzieładuneksięterazznajdujeiwjakiejjestterazodległości,ale
takżedlatego,żewpływaćnapolewdanymmiejscuiczasiemoże
jedyniezachowaniesięładunkówwprzeszłości.Jakodległamabyćta
przeszłość?Opóźnieniemwczasie,czylitakzwanąretardacją,nazy-
wamyczaspotrzebnynato,abyzprędkością
C
dostaćsięodładunku
odpunktupolaP.Opóźnieniewynosiwięcr1{C.
Abyuwzględnićtoopóźnieniewczasie,stawiamyprzy
r
znak
1
(„prim”)oznaczającyodległośćwchwili,gdysygnałprzybywającyte-
razdo
P
opuszczałładunek
q
.Wyobraźmysobienachwilę,żeładunek
28.1Elektromagnetyzm
29