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磁体与点电荷的相互作用:被忽视的内部电磁动量

经典物理 2015-05-26 v1

摘要

非相对论力学总是将系统的总动量与质心的运动联系起来,而相对论系统(如相互作用的电磁电荷)在系统能量中心没有运动的情况下也可以具有内部线动量。系统的这种内部线动量与有争议的“隐动量”概念有关。我们建议放弃“隐动量”这一术语。在此,我们利用能量中心的相对论守恒律给出“系统内部动量”的明确定义,随后展示了一个磁体(建模为移动电荷的圆环)与远处静止点电荷组成的系统的这种内部动量。计算结果为该系统的三种情况提供了清晰的图示:a) 假设磁体的移动电荷继续其未受扰动的运动;b) 磁体的移动电荷可以自由加速但彼此无相互作用;c) 磁体的移动电荷可以自由加速且彼此相互作用。值得注意的是,当允许磁体中载流的电荷相互作用时,磁体本身将包含内部电磁线动量,这一点在研究和教学文献中尚未得到清晰阐述。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.8000,
  title  = {Interaction of a Magnet and a Point Charge: Unrecognized Internal Electromagnetic Momentum},
  author = {Timothy H. Boyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8000},
  year   = {2015}
}

备注

23 pages. This manuscript is related to arXiv:1408.3741, but has been thoroughly revised with a different focus