Направление магнитного поля, получаемого из закона био – савара – лапласа, не совпадает с направлением магнитного поля, получаемого из правила буравчика.

Правило правого винта (буравчика) описывает перекрещивающиеся вектора, а закон Био – Савара – Лапласа описывает пересекающиеся вектора. Перекрещивающиеся вектора не могут быть приведены к общему началу, поэтому основная формула закона Био – Савара – Лапласа физически не корректна.

«Магнитное поле постоянных токов различной формы изучалось французскими учеными Ж. Био (1774 - 1862) и Ф. Саваром (1791 - 1841). Результаты этих опытов были обобщены выдающимся французским математиком и физиком П. Лапласом.

Закон Био - Савара - Лапласа для проводника с током , элемент которого создает в некоторой точке А (рис. 2) индукцию поля , записывается в виде

, (4)

где - вектор, по модулю равный длине элемента проводника и совпадающий по направлению с током,

- радиус - вектор, проведенный из элемента проводника в точку А поля,

- модуль радиуса - вектора .

Направление перпендикулярно и , т.е. перпендикулярно плоскости, в которой они лежат, и совпадает с касательной». [3]

Последнее утверждение написано специально для студентов. Из формулы (4) следует совсем другой вывод: направление перпендикулярно касательной. В формуле (4) есть три вектора - , и . Остальные величины – эмпирические коэффициенты.

 

Рис. 2. Тройка векторов, построенная из закона Био – Савара - Лапласа.

 

Вспомним из векторной алгебры несколько условий векторного произведения векторов.

1. Вектор ортогонален векторам и .

2. Если и не коллинеарны, то векторы , и образуют правую тройку векторов.

В законе Био – Савара – Лапласа специально не называются физические величины, которые могли бы привести к вопросам, на которые у теории нет ответов.

1. Вместо электрического тока ввели вектор , “по модулю равного длине элемента проводника и совпадающего по направлению с током”.

2. Не называется физическая природа радиус - вектора , “проведенного из элемента проводника в точку поля”. А это важнейший вектор электродинамики. Именно он определяет силовое взаимодействие (силу Ампера).

Тройку векторов, получаемых из закона Био – Савара – Лапласа (рис. 2) можно сравнить с тройкой векторов , и , наблюдаемой в реальном физическом эксперименте (рис. 3).

Рис. 3. Тройка векторов, наблюдаемая в физическом эксперименте.

 

Тройки векторов на рис. 2 и рис. 3 различны, что говорит о некорректности закона Био – Савара – Лапласа.

Вектор на рис. 2 имеет точку приложения , а на рис. 3 - точку приложения . На рис. 2 вектор перпендикулярен касательной, а на рис. 3 совпадает с ней. Если при чтении возникает проблема открытия формул и рисунков, три мифа электродинамики можно прочитать на http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9500.html

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фейнмановские лекции по физике. М., Изд. Мир, 1976.

2. Королев Ф.А. Курс физики. Оптика, атомная и ядерная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. 2-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1974.

3. Трофимова Т. И. Курс Физики. «Высшая школа». М.,1997.

4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974.