30.01.2015 Views

Koko luentomoniste - FMI

Koko luentomoniste - FMI

Koko luentomoniste - FMI

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

74 LUKU 5. STAATTINEN MAGNEETTIKENTTÄ<br />

y<br />

F e<br />

B 1<br />

q 2<br />

v 2<br />

q1<br />

v 1<br />

B 2<br />

F m<br />

F m<br />

x<br />

z<br />

F e<br />

Kuva 5.3: Rikkooko elektrodynamiikka liikemäärän säilymislakia<br />

Koska ɛ 0 µ 0 = 1/c 2 , niin<br />

F m = 1 (<br />

qq 1 v<br />

4πɛ 0 r 2 c × v1<br />

c × r )<br />

r<br />

(5.91)<br />

Verrataan magneettista ja sähköistä voimaa toisiinsa:<br />

F m<br />

F e<br />

≤ v c<br />

v 1<br />

c<br />

(5.92)<br />

Tavallisilla nopeuksilla liikkuville varauksille sähköiset voimat ovat paljon<br />

suurempia kuin magneettiset voimat. Magneettiset voimat eivät kuitenkaan<br />

ole merkityksettömiä, sillä vaikka aine on yleensä sähköisesti neutraalia, se<br />

saattaa olla voimakkaasti magnetoitunutta.<br />

Lopuksi esitetään ongelma, johon palataan luvussa 9 (kuva 5.3). Kaksi<br />

samanmerkkistä varausta (q 1 ja q 2 ) liikkuu hetkellisesti negatiivisten x- ja<br />

y-akselien suuntaan. Hiukkasten välillä on sähköinen poistovoima F e . Varauksen<br />

q 1 aiheuttama magneettikenttä varauksen q 2 kohdalla osoittaa sivun<br />

sisään ja magneettinen voima F m oikealle. Vastaavasti varauksen q 2 aiheuttama<br />

magneettikenttä varauksen q 1 kohdalla osoittaa sivulta ulospäin ja<br />

magneettinen voima ylöspäin. Siispä varauksen q 1 varaukseen q 2 kohdistama<br />

sähkömagneettinen kokonaisvoima ei ole vastakkaissuuntainen varauksen<br />

q 2 varaukseen q 1 kohdistamaan voimaan. Onko jouduttu ristiriitaan Newtonin<br />

kolmannen lain kanssa ja sitä tietä ristiriitaan liikemäärän säilymislain<br />

kanssa!

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!