Реферат: Электромагнитная масса кулоновского поля

k . Энергия покоя кулоновского поля, определённая по формуле (2), совпадает с величиной, вычисленной разными способами. Рассмотрим подробнее напряжённости поперечного (

E ) и продольного ( E ) полей.

Из формулы (4) видно, что компоненты

и «делят» между собой одно и то же поле E . Поле

в (γ) раз сильнее, чем соответствующая составляющие классического кулоновского поля, а поле

остаётся без изменения. Это следует из формул (1a, 1b, 1c), и в дальнейшем отразится на вычислениях энергий.

Поместим заряд ( q ) в воображаемую замкнутую цилиндрическую поверхность (σ), соосную (0

х ). В результате ускорения до уровня (γ) поле (

) увеличивается в (γ) раз, а площадка (

d σ ), нормальная (

), уменьшается в (γ) раз. В тех же условиях поле (

и площадка ( d σ ), нормальная (

), остаются неизменными. Следовательно, теорема Гаусса, связывающая полный поток напряжённости с величиной заряда, остаётся неизменной во всех случаях. Только сокращение (σ

) позволяет увеличить ( ) с сохранением заряда ( q ).

Вычисление энергий (γ) и (γ) для каждого из полей и производится по формуле (2) путем замены E на или по формуле (4).

Значения энергии покоя для этих полей: (1) = (4/3) k ; (1) = (2/3) k .

Введём также функцию (γ), которая показывает, как должна измениться энергия

W (1) поля с релятивистской (механической) массой, после приобретения относительной скорости (β(γ) = (1 – γ

).

Здесь прирост энергии W (1) до величины (γ) происходит по линейному закону за счёт кинетической энергии. Структура объекта с энергией покоя

W (1) при любой скорости движения остаётся вне поля зрения. Формула (7) вошла в учебники по физике, используется в расчётах ускорителей заряженных частиц и др. Её достоверность подтверждается и теорией (СТО), и практикой. Менее известно «уплотнение» поперечного поля (формула (1b)), которая проистекает из того же источника (СТО), выражает те же свойства (7), и подтверждается расчётами электрических токов и их полей в разных (инерциальных) системах отсчёта [3, 4].

Аналогично выглядят формулы вычисления релятивистской механической энергии для компонент поля и .

Полная энергия W (γ) электрического поля заряда и её составляющие,

(γ) и (γ), вместе с их релятивистскими механическими аналогами,

(γ),

(γ),

(γ), показаны на рис. 1 при различных значениях параметра γ.

Рис. 1.

Зависимости полной энергии электрического поля заряда (формула (2)) и её составляющих (формулы (5) и (6)), а также их расчётных значений на основе механического представления ЭМ-массы (формулы (7) и (7a)), от параметра γ (без коэффициента