系によってローレンツ力がどう変わるか－０２

忘れないうちに検討・考察結果をメモしておく。

ある系∑に対し、速度Vで並行移動する系∑’があるとする。
（Vは光速よりはるかに小さいとする。）

大きな磁石が、系∑’とともに動いているとする。（系∑’内では磁石は速度０）

言ってみれば、系∑’ は、大きな磁石を携えたロケットで、

それが系∑に対し速度Vで移動しているということになる。

問題提起：

系∑で静止する電荷ｑと、系∑’で静止する電荷ｑ’について、力の働き方はどうなのか？

・∑’から見ると、電荷ｑは速度ーVで移動しており、ローレンツ力が働くようにみえるが、
　系∑で考えると、静止していて、ローレンツ力が働かないように思える。

考察：

・前出Lorentz_01で述べたとおり、磁石は逆向き２本線電流モデルであり、
　これが速度Vで動いても効果は相殺して、
　系∑、∑’において、磁場Bはどちらでも同じ、観測される電場E、E'も、
　それぞれの系においては不変。
・磁場Bに対し、観測される電場が０であるような系が存在するはず。
　それが∑であれば、電荷ｑにはローレンツ力は働かず、電荷ｑ’にはローレンツ力が働くはず。
・逆に、それが∑’の方であれば、電荷ｑにはローレンツ力が働き、電荷ｑ’には
　ローレンツ力は発生しないはず。
・一見、ロケット∑’系内のｑ’にローレンツ力が発生しないようにも思えるが、
　磁場B内を進むロケットということになり、電荷ｑ’にもローレンツ力が発生し、
　導体棒であれば、電流が流れたり、起電力が発生したりするのだろう。
　それに抗して導体棒を進行方向にすすめるためのエネルギーが必要となる。
　（大学受験問題でよく出題される件。）

とりあえず、以上のような結論に達したが、識者によるご指導・ご解説を望みたい。