Sammenhengen mellom elektriske felt og magnetiske felt er en av de grunnleggende ideene i fysikk, og dette konseptet er nært knyttet til relativitetsteorien. I denne artikkelen vil jeg forklare hvordan det kan være mulig at magnetfelt kan betraktes som et elektrisk felt som relativitetsteorien gjelder for.

Elektriske felt og magnetfelt

Elektriske felt kommer fra elektriske ladninger, de utøver også krefter på andre elektriske ladninger mens magnetfelt avgir fra bevegelige elektriske ladninger, og disse virker også på andre bevegelige ladninger.

Spesiell relativitetsteori

Den spesielle relativitetsteorien har to postulater: at fysikkens lover er invariante under Lorentz-transformasjoner mellom treghetsreferanserammer (dvs. de er kovariante), og at lysets hastighet i vakuum er konstant uavhengig av bevegelse eller lyskilde.

Relativitet og elektromagnetisme

Men når vi vurderer elektromagnetisme med hensyn til disse prinsippene som anvendt av Einsteins relativitetsteorier, finner vi ut at denne prosessen demonstrerer to separate aspekter kjent som elektromagnetiske felt - nemlig elektrisk felt og magnetfelt. Et magnetfelt kan se ut som et elektrisk felt i en annen ramme, avhengig av om observatøren eller kilden er i bevegelse relativt til hverandre.

Magnetfelt som et relativistisk elektrisk felt

La oss vurdere en positivt ladet partikkel som beveger seg inne i en ledning; I referanserammen for en slik ledning finnes det et elektrisk felt rundt en slik partikkel. Men hvis vi endrer til synspunktet som kommer fra et løpende objekt, begynner nøytrale atomer i ledningen å bevege seg, mens negativt ladede partikler virker tettere pakket på grunn av lengdekontraksjon (en konsekvens forårsaket av spesiell relativitet). Følgelig eksisterer det et elektrisk felt sett mot dets stasjonære ramme, men fremstår som magnetisme i det.

Konklusjon

For å konkludere, kan et magnetfelt forstås gjennom relativistiske midler som en elektrisk kraft. Denne koblingen som forbinder elektrisitet med magnetisme gjennom relativitetsteorien, går ikke bare langt i å hjelpe oss å forstå mer om elektromagnetisme, men avslører også den dype naturen til Einsteins relativitetsteori i vår oppfatning av fysisk virkelighet.