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| elettromagnetismo_e_relativita [11/03/2015 15:42] – [Nel riferimento della carica in moto] Roberto Puzzanghera | elettromagnetismo_e_relativita [23/01/2019 13:32] – [La vera natura del magnetismo] Roberto Puzzanghera |
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| Rifletteteci bene: qual è la vera origine della forza del campo magnetico? Per l'[[ipotesi di Ampere]] è sempre una corrente, sia essa elettrica oppure atomica. | Rifletteteci bene: qual è la vera origine della forza del campo magnetico? Nel caso stazionario, per l'[[ipotesi di Ampere]] l'origine del campo magnetico è sempre una corrente, sia essa elettrica oppure atomica. |
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| Giusto. Ma perchè una carica in moto sente una forza quando si trova nel campo magnetico generato da una corrente? Abbiamo una [[forza di Lorentz]], direte voi. Perfetto, dico io. Da quale [[sistema di riferimento]] state esaminando il fenomeno? Da quello del laboratorio in cui la carica viene vista muoversi, vero? Mettetevi ora nel [[sistema di riferimento|riferimento]] della carica elettrica. La state seguendo e in questo riferimento essa appare ferma. Quanto vale qui la [[forza di Lorentz]]? È nulla! | Giusto. Ma perchè una carica in moto sperimenta una forza quando si trova nel campo magnetico generato da una corrente? Abbiamo una [[forza di Lorentz]], direte voi. Perfetto, dico io. Da quale [[sistema di riferimento]] state esaminando il fenomeno? Da quello del laboratorio in cui la carica viene vista muoversi, vero? Mettetevi ora nel [[sistema di riferimento|riferimento]] della carica elettrica. La state seguendo e in questo riferimento essa appare ferma. Quanto vale qui la [[forza di Lorentz]]? È nulla! |
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| - Huston, abbiamo un problema! \\ | - Huston, abbiamo un problema! \\ |
| ===== La soluzione di Einstein ===== | ===== La soluzione di Einstein ===== |
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| Ecco qual era il grattacapo su cui stava lavorando Albert Einstein agli inizi del Novecento, ecco lo studio da cui prese le mosse la teoria della {{tagpage>relatività}}. Le leggi dell'{{tagpage>elettromagnetismo}} sembravano non obbedire al [[principio di relatività]]. La sua soluzione fu semplicissima: il campo magnetico può essere reinterpretato come una correzione relativistica della [[legge di Coulomb]]; in altre parole, è sufficiente la [[legge di Coulomb]] per fare tutto l'{{tagpage>elettromagnetismo}}. Non è meraviglioso :-)? | Ecco qual era il grattacapo (più o meno) su cui stava lavorando Albert Einstein agli inizi del Novecento, ecco lo studio da cui prese le mosse la teoria della {{tagpage>relatività}}. Le leggi dell'{{tagpage>elettromagnetismo}} sembravano non obbedire al [[principio di relatività]]. La sua soluzione fu semplicissima: il campo magnetico può essere reinterpretato come una correzione relativistica della [[legge di Coulomb]]; in altre parole, è sufficiente la [[legge di Coulomb]] per fare tutto l'{{tagpage>elettromagnetismo}}. Non è meraviglioso :-)? |
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| La logica che c'è sotto, se teniamo conto degli effetti relativistici, è anche facilmente comprensibile: nel riferimento della carica è il filo a muoversi, e per la [[contrazione delle lunghezze]] le cariche del filo aumentano la loro [[densità di carica|densità]]. Gli elettroni di conduzione, però, vengono visti andar ancor più veloci delle cariche positive, in quanto si muovono anche per via della conduzione. Pertanto vi è una disparità tra la forza elettrostatica dovuta ai protoni e quella dovuta agli elettroni. Il risultato è una forza elettrostatica netta che, a conti fatti, equivale proprio a quella che si calcola con le leggi del magnetismo. | La logica che c'è sotto, se teniamo conto degli effetti relativistici, è anche facilmente comprensibile: nel riferimento della carica è il filo a muoversi, e per la [[contrazione delle lunghezze]] le cariche del filo aumentano la loro [[densità di carica|densità]]. Gli elettroni di conduzione, però, vengono visti andar ancor più veloci delle cariche positive, in quanto si muovono anche per via della conduzione. Pertanto vi è una disparità tra la forza elettrostatica dovuta ai protoni e quella dovuta agli elettroni. Il risultato è una forza elettrostatica netta che, a conti fatti, equivale proprio a quella che si calcola con le leggi del magnetismo. |