G* = = OPERADOR QUÂNTICO DE GRACELI.
EQUAÇÃO DE GRACELI.. PARA INTERAÇÕES DE ONDAS E INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS
/
G* = = [ ] ω , , / T] / c [ [x,t] ] =
{ -1 / G* = / T] / c} =
G* = = OPERADOR DE GRACELI = Em mecânica quântica, o OPERADOR DE GRACELI [ G* =operador cujo observável corresponde à ENERGIA TOTAL DO SISTEMA , TODAS AS INTERAÇÕES INCLUINDO TODAS AS INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS [AS QUATRO FORÇAS] [ELETROMAGNÉTICA, FORTE, FRACA E GRAVITACIONAL], INTERAÇÕES SPINS-ÓRBITAS, ESTRUTURRA ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS, TRANSFORMAÇÕES, SISTEMAS DE ONDAS QUÂNTICAS, MOMENTUM MAGNÉTICO de cada elemento químico e partícula, NÍVEIS DE ENERGIA , número quântico , e o sistema GENERALIZADO GRACELI. ] é um
COMO TAMBÉM ESTÁ RELACIONADO A TODO SISTEMA CATEGORIAL GRACELI, TENSORIAL GRACELI DIMENSIONAL DE GRACELI..
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Momento magnético do eletrão[editar | editar código-fonte]
O momento (dipolar) magnético de um eletrão é:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = / G
é o tensor de tensão de Maxwell e c é a velocidade da luz. Assim, é expresso e medido em unidades de pressão do S.I. (pascal).
onde é o tensor eletromagnético e onde é o tensor métrico de Minkowski [en] de assinatura métrica (− + + +). Ao usar a métrica com assinatura (+ − − −), a expressão à direita do sinal de igual terá sinal oposto.
- Essa expressão contém todos os aspectos do eletromagnetismo e do momento e é relativamente fácil de calcular. Pode ser escrito de forma mais compacta introduzindo o tensor de tensão de Maxwell,Todos, exceto o último termo de podem ser escritos como a divergência do tensor de tensão de Maxwell, dando:
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Como no teorema de Poynting, o segundo termo no lado direito da equação acima pode ser interpretado como a derivada temporal da densidade de momento do campo eletromagnético, enquanto o primeiro termo é a derivada temporal da densidade de momento para as partículas massivas. Desta forma, a equação acima será a lei de conservação do momento na eletrodinâmica clássica. onde o vetor de Poynting foi introduzidoG* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
na relação acima para a conservação do momento, é a densidade do fluxo de momento e desempenha um papel semelhante a no teorema de Poynting.
A derivação acima assume conhecimento completo de ambos e (tanto cargas livres quanto limitadas e correntes). Para o caso de materiais não lineares (como ferro magnético com uma curva BH), o tensor de tensão de Maxwell não linear deve ser usado.[1]
Equação[editar | editar código-fonte]
Na física, o tensor de tensão de Maxwell é o tensor de tensão de um campo eletromagnético. Conforme derivado acima em unidades S.I., é dado por:
- ,
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é a constante elétrica e é a constante magnética, é o campo elétrico, é o campo magnético e é o delta de Kronecker. Na unidade cgs gaussiana, é dado por:
- ,
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é o campo magnetizante [en].
Uma forma alternativa de expressar este tensor é:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é o produto diádico, e o último tensor é a díade unitária:
O elemento do tensor de tensão de Maxwell tem unidades de momento por unidade de área por unidade de tempo e fornece o fluxo de momento paralelo ao -ésimo eixo cruzando uma superfície normal ao -ésimo eixo (na direção negativa) por unidade de tempo.
Essas unidades também podem ser vistas como unidades de força por unidade de área (pressão negativa), e o elemento do tensor também pode ser interpretado como a força paralela ao -ésimo eixo sofrida por uma superfície normal ao -ésimo eixo por unidade de área. De fato, os elementos diagonais fornecem a tensão (puxando) atuando em um elemento de área diferencial normal ao eixo correspondente. Ao contrário das forças devido à pressão de um gás ideal, um elemento de área no campo eletromagnético também sente uma força em uma direção que não é normal ao elemento. Este cisalhamento é dado pelos elementos fora da diagonal do tensor de tensão.
O tensor de tensão de Maxwell é um número complexo cuja parte real é a densidade de fluxo de momento [en] de Poynting.[2]
Na magnetostática[editar | editar código-fonte]
Se o campo for apenas magnético (o que é amplamente verdadeiro em motores, por exemplo), alguns dos termos desaparecem e a equação em unidades S.I. torna-se:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Para objetos cilíndricos, como o rotor de um motor, isso é ainda mais simplificado para:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é o cisalhamento na direção radial (para fora do cilindro) e é o cisalhamento na direção tangencial (ao redor do cilindro). É a força tangencial que gira o motor. é a densidade de fluxo na direção radial, e é a densidade de fluxo na direção tangencial.
Na eletrostática[editar | editar código-fonte]
Na eletrostática, os efeitos do magnetismo não estão presentes. Neste caso, o campo magnético desaparece, ou seja, , e obtemos o tensor de tensão de Maxwell eletrostático. Ele é dado na forma de componentes por:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
e na forma simbólica por:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é o tensor de identidade apropriado geralmente .
Autovalor[editar | editar código-fonte]
Os autovalores do tensor de tensão de Maxwell são dados por:
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Esses autovalores são obtidos pela aplicação iterativa do lema dos determinantes da matriz [en], em conjunto com a fórmula de Sherman–Morrison [en].
Observando que a matriz de equação característica, , pode ser escrita como
onde
definimos
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Aplicando o Lema do Determinante da Matriz uma vez, isso nos dá
Aplicá-lo novamente produz,
A partir do último multiplicando no RHS, vemos imediatamente que é um dos autovalores.
Para encontrar o inverso de , usamos a fórmula de Sherman-Morrison:
Fatorando um termo no determinante, resta-nos encontrar os zeros da função racional:
Assim, uma vez que resolvemos
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
obtemos os outros dois autovalores.
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