Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Вспомним, каким образом Максвелл объяснил явление электромагнитной индукции. Переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле. Если в переменном магнитном поле находится замкнутый проводник, то вихревое электрическое поле приводит в движение заряженные частицы этого проводника — так возникает индукционный ток, наблюдаемый в эксперименте.

Линии вихревого электрического поля охватывают линии магнитного поля. Если смотреть с конца вектора , то линии вихревого электрического поля идут по часовой стрелке при возрастании магнитного поля и против часовой стрелки при убывании магнитного поля. Такое направление вихревого электрического поля, напомним, задаёт направление индукционного тока в соответствии с правилом Ленца.

Таким способом Максвелл объяснил, почему в экспериментах Фарадея появлялся индукционный ток. Но затем Максвелл пошёл ещё дальше и уже без какой-либо опоры на экспериментальные данные высказал симметричную гипотезу:

Рис. 1. Симметричная гипотеза Максвелла (возрастание поля)

Линии этого магнитного поля охватывают линии переменного электрического поля и идут в другую сторону по сравнению с линиями вихревого электрического поля. Так, при возрастании электрического поля линии порождаемого магнитного поля направлены против часовой стрелки, если смотреть с конца вектора (рис. 1, справа).

Рис. 2. Симметричная гипотеза Максвелла (убывание поля)

Наоборот, при убывании электрического поля линии порождаемого магнитного поля идут по часовой стрелке

У электрического поля может быть два источника: электрические заряды и переменное магнитное поле. В первом случае линии электрического поля начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.

Во втором случае электрическое поле является вихревым — его линии оказываются замкнутыми.

У магнитного поля также может быть два источника: электрический ток и переменное электрическое поле. При этом линии магнитного поля замкнуты в обоих случаях (оно всегда вихревое). Максвелл предположил, что оба источника магнитного поля равноправны в следующем смысле. Рассмотрим, например, процесс зарядки конденсатора (рис. 3):

Рис. 3. Магнитное поле внутри конденсатора совпадает с магнитным полем тока

В данный момент по проводам, соединяющим обкладки конденсатора, течёт ток . Заряд конденсатора увеличивается, и, соответственно, возрастает электрическое поле между обкладками. Это переменное электрическое поле порождает магнитное поле . Так вот, согласно гипотезе Максвелла магнитное поле внутри конденсатора оказывается точно таким же, как и магнитное поле тока — как если бы ток протекал в пространстве между обкладками конденсатора.

Подчеркнём ещё раз, что симметричная гипотеза Максвелла была поначалу чисто умозрительной. На тот момент не наблюдалось каких-либо неясных физических явлений, для объяснения которых потребовалась бы такая гипотеза. Лишь впоследствии (и уже после смерти Максвелла) она получила блестящее экспериментальное подтверждение. Об этом — чуть ниже.

Прежде всего, симметричная гипотеза указала на то, что электрическое и магнитное поля тесно взаимосвязаны. Они не являются обособленными физическими объектами и всегда существуют рядом друг с другом. Если в какой-то системе отсчёта электрическое (магнитное) поле отсутствует, то в другой системе отсчёта, движущейся относительно первой, оно непременно появится

Допустим, например, что в движущемся автомобиле покоится электрический заряд. В системе отсчёта, связанной с автомобилем, этот заряд не создаёт магнитного поля. Но относительно земли заряд движется, а любой движущийся заряд является источником магнитного поля. Поэтому наблюдатель, стоящий на земле, зафиксирует магнитное поле, создаваемое зарядом в автомобиле.

Пусть также на земле лежит магнит. Наблюдатель, стоящий на земле, регистрирует постоянное магнитное поле, создаваемое этим магнитом; коль скоро это поле не меняется со временем, никакого электрического поля в земной системе отсчёта не возникает. Но относительно автомобиля магнит

Но все инерциальные системы отсчёта абсолютно равноправны, среди них нет какой-то одной привилегированной. Законы природы выглядят одинаково в любой инерциальной системе отсчёта, и никакой физический эксперимент не может отличить одну инерциальную систему отсчёта от другой (это — принцип относительности Эйнштейна, о котором пойдёт речь в листке «Принципы СТО»). Поэтому естественно считать, что

Таким образом, в произвольной, наудачу выбранной системе отсчёта будут присутствовать обе компоненты электромагнитного поля — поле электрическое и поле магнитное. Но может случиться и так, что в некоторой системе отсчёта, специально приспособленной для данной задачи, одна из этих компонент обратится в нуль. Мы видели это в наших примерах с автомобилем.

Электромагнитное поле можно наблюдать и исследовать по его действию на заряженные частицы. Силовой характеристикой электромагнитного поля является пара векторов и — напряжённость электрического поля и индукция магнитного поля. Сила, с которой электромагнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью , равна:

Силы в правой части нам хорошо известны. Сила действует со стороны электрического поля. Она не зависит от скорости заряда.

Сила действует со стороны магнитного поля. Её направление определяется по правилу часовой стрелки или левой руки, а модуль — по формуле , где — угол между векторами и .

Теория электромагнитного поля была создана Максвеллом. Он предложил свою знаменитую систему дифференциальных уравнений (уравнений Максвелла), которые позволяют найти векторы и в любой точке заданной области пространства по известным источникам — зарядам и токам (для однозначного нахождения полей необходимо знать ещё начальные условия — значения полей в начальный момент времени, а также граничные условия — некоторые условия для полей на границе рассматриваемой области). Уравнения Максвелла легли в основу электродинамики и позволили объяснить все известные на тот момент явления электричества и магнетизма. Но мало того — уравнения Максвелла дали возможность предсказывать новые явления!

Так, среди решений уравнений Максвелла обнаружились поля с неизвестными ранее свойствами — электромагнитные волны. А именно, уравнения Максвелла допускали решения в виде электромагнитного поля, которое может распространяться в пространстве, захватывая с течением времени все новые и новые области. Скорость этого распространения конечна и зависит от среды, заполняющей пространство. Но электромагнитные волны не нуждаются ни в какой среде — они могут распространяться даже сквозь пустоту. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме совпадает со скоростью света м/с ( сам свет также является электромагнитной волной).

Это был один из удивительных случаев в физике, когда фундаментальное открытие делалось «на кончике пера» — новое явление открывалось чисто теоретически, опережая эксперимент. Опытное подтверждение пришло позже: электромагнитные волны были впервые обнаружены в опытах Герца через восемь лет после смерти Максвелла. Эти опыты подтвердили справедливость симметричной гипотезы и основанной на ней теории электромагнитного поля, построенной Максвеллом.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями. Информация на странице «Электромагнитное поле» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.

Публикация обновлена: 08.03.2023

Как электрическое поле действует на электрический заряд?

Прочее › Находится › Когда электрические заряды находятся в покое то вокруг них обнаруживается?

Если электрическое поле действует на положительный заряд, направление силы совпадает с направлением вектора напряженности поля. Если электрическое поле действует на отрицательный заряд, направление силы противоположно направлению вектора напряженности электрического поля.

1. Как действует электрическое поле?
2. Кто установил действие электрического поля на электрический заряд?
3. Как действует электрическое поле на частицу?
4. Какой заряд создаёт электрическое поле?
5. Чем обладает электрическое поле?
6. Куда действует электрическая сила?
7. Откуда берутся заряды электрического тока?
8. Что заставляет двигаться заряды?
9. Что служит источником магнитного поля электрический заряд?
10. Как взаимодействуют между собой электрические заряды?
11. Какая сила действует на частицу В электрическом поле?
12. Что такое электрическое поле своими словами?
13. Что создает электрический заряд?
14. Что переносит электрический заряд?
15. Как движется электрический заряд?
16. Как проявляет себя электрическое поле?
17. Как распространяется электрическое поле?
18. Что переносит электрическое поле?
19. Как связаны электрические заряды и магнитное поле?
20. Каким образом возникает электрическое поле?
21. Какие поля создает движущийся электрический заряд?
22. Что делает электрическое поле В металлическом проводнике?
23. Как действует магнитное поле?

Как действует электрическое поле?

Электрическое поле — это физическое поле, которое окружает каждый электрический заряд и оказывает силовое действие на другие заряды, притягивая их к заряду-источнику или отталкивая от него. Наши органы чувств не воспринимают это поле. Обнаружить его можно только с помощью другого заряженного тела.

Кто установил действие электрического поля на электрический заряд?

Кулон. В 1785 г. он экспериментально установил закон взаимодействия неподвижных точечных электрических зарядов.

Как действует электрическое поле на частицу?

На частицу с зарядом q, помещенную в электрическое поле с напряженностью действует сила В однородном электрическом поле под действием этой силы частица движется по параболе, аналогично движению тела под действием силы тяжести вблизи поверхности Земли.

Какой заряд создаёт электрическое поле?

Электростатическое поле создается только электрическими зарядами, существует в пространстве, окружающем эти заряды и неразрывно с ними связано.

Чем обладает электрическое поле?

Электростатическое поле обладает свойством потенциальности, то есть работа поля по перемещению в нём заряда зависит только от начального и конечного положений этого заряда, но не от вида траектории.

Куда действует электрическая сила?

Электростатическое поле — поле, передающее воздействие одного неподвижного электрического заряда на другой электрический заряд. Сила, с которой электрическое поле одного заряда действует на внесённый в него другой электрический заряд, называется электрической силой.

Откуда берутся заряды электрического тока?

Носителями электрического заряда могут являться: в металлах — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях — электроны, в полупроводниках — электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость).

Что заставляет двигаться заряды?

Если есть ток, значит, есть движение зарядов, следовательно, есть сила, которая заставляет двигаться заряды, есть ток, есть напряженность, которая направлена вдоль тока.

Что служит источником магнитного поля электрический заряд?

Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током. То есть, любое магнитное поле вызывается исключительно электрическим током.

Как взаимодействуют между собой электрические заряды?

Взаимодействие зарядов

Один вид электрического заряда называют положительным, а другой — отрицательным. Разноимённо заряженные тела притягиваются, а одноимённо заряженные — отталкиваются друг от друга. При соприкосновении двух электрически нейтральных тел в результате трения заряды переходят от одного тела к другому.

Какая сила действует на частицу В электрическом поле?

Лоренца сила Лоренца сила, сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле.

Что такое электрическое поле своими словами?

В современной физике электрическое поле — это некая материя, которая возникает вокруг заряженных тел и обусловливает их взаимодействие. Если речь идет о неподвижных объектах, поле называют электростатическим. Тела, имеющие одноименные заряды, будут отталкиваться, а разноименные — притягиваться.

Что создает электрический заряд?

Впервые закон взаимодействия неподвижных зарядов был установлен французским физиком Ш. Кулоном (1785 г.) на крутильных весах. С современной точки зрения, носителями зарядов являются элементарные частицы — протоны и электроны.

Что переносит электрический заряд?

Носи́тели заря́да — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока. Примерами подвижных частиц являются электроны, ионы.

Как движется электрический заряд?

Отрицательные заряды перемещаются в направлении большему потенциала, а положительные — наоборот. Это движение и приводит к появлению электрического тока. Данная неопределенность устранена в общепринятом правиле, которое гласит, что ток всегда протекает от «+» к «-», вне зависимости от типа зарядов.

Как проявляет себя электрическое поле?

Электрическое поле проявляет себя в действии на тела, имеющие электрический заряд, и создается телами, имеющими электрический заряд. Кроме электрического поля, существует, например, гравитационное поле, которое проявляет себя в действии на любые тела, обладающие массой.

Как распространяется электрическое поле?

Любая электромагнитная волна распространяется в пустом пространстве (вакууме) с одинаковой скоростью — скоростью света (свет также является электромагнитной волной).

Что переносит электрическое поле?

По современным представлениям электромагнитное взаимодействие осуществляется через электромагнитное поле, кванты которого — фотоны — являются переносчиками электромагнитного взаимодействия.

Как связаны электрические заряды и магнитное поле?

Согласно уравнениям Максвелла магнитное поле возникает при движении электрических зарядов (при наличии электрического тока) и при изменении во времени электрического поля.

Каким образом возникает электрическое поле?

Электрические поля возникают за счет разницы напряжений: чем больше электрическое напряжение, тем более сильным будет возникающее поле. Магнитные поля возникают там, где проходит электрический ток: чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле. Электрическое поле есть даже при отсутствии электрического тока.

Какие поля создает движущийся электрический заряд?

Движущиеся заряды создают магнитное поле. Магнитным полем называют вид материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на движущиеся электрические заряды, помещенные в поле, и другие тела, обладающие магнитным моментом.

Что делает электрическое поле В металлическом проводнике?

В металлах проводником электрического тока являются электроны и они свободно перемещаются по всему объему металла. Как только проводник поместить во внешнее электрическое (электростатическое) поле, то свободные электроны будут смещаться против поля до тех пор, пока не произойдет распределение зарядов, при котором Е=0.

Как действует магнитное поле?

1. магнитное поле действует на движущиеся заряды; 2. движущиеся заряды создают магнитное поле. Магнитным полем называют вид материи, посредством которой осуществляется силовое воздействие на движущиеся электрические заряды, помещенные в поле, и другие тела, обладающие магнитным моментом.

электромагнетизм — Воздействует ли магнитное поле на заряженную частицу в состоянии покоя?

$\begingroup$

Известно, что такие частицы, как электроны и протоны, несут электрический заряд, но не магнитный. Когда эти частицы находятся в покое, влияет ли на них магнитное поле?

Аналогичный вопрос относится и к нейтронам: действует ли на них электрическое поле?

• электромагнетизм
• электростатика

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Зависит от того, как далеко вы готовы зайти. Если у вас есть соленоид с однородным изменяющимся во времени магнитным полем, то электрическое поле индуцируется по закону Фарадея. Это будет круговое поле, и покоящийся электрон будет вращаться по спирали. Таким образом, на покоящийся электрон действует переменное во времени магнитное поле, хотя и опосредованно — через индуцированное электрическое поле.

Без учета наведенных полей: Электрон будет ориентировать свой спин на однородное магнитное поле, а если поле неоднородно, то будет двигаться вместе с ним. Это связано с тем, что электрон имеет магнитный «спин» или дипольный момент,

Что касается нейтронов, это зависит от того, имеют ли они электрический дипольный момент (на самом деле неизвестно). Но на них аналогичным образом могут воздействовать переменные во времени неоднородные электрические поля, так как они тоже обладают магнитным моментом.

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Это не так. Действующая на него сила имеет вид $F_{\rm Mag} = q\,{\mathbf v} \times {\mathbf B}$ и поэтому, если скорость ${\mathbf v} = {\mathbf 0}$, сила исчезнет.

Нейтроны имеют полный электрический заряд, который равен нулю. Теоретически у него может быть электрический дипольный момент, но экспериментально известно, что он довольно мал и, возможно, равен нулю.

$\endgroup$

5

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Влияет ли на движущиеся заряды магнитное поле, которое они создают при движении, создавая ток? Если нет, то как возможна самоиндукция?

спросил 7 лет, 3 месяца назад

Изменено 7 лет, 2 месяца назад

Просмотрено 5к раз

$\begingroup$ 92} \;;$$, так как $d\mathbf l$ и $\hat{\mathbf r}$ направлены в одном направлении, числитель равен нулю, а в знаменателе $r$ равен нулю, что снова делает силу бесконечной . Это невозможно.

Однако, когда ток непостоянен, движущиеся заряды создают зависящее от времени магнитное поле, что приводит к самоиндукции.

ЭДС самоиндукции, вызванная изменением потока магнитного поля, создаваемого зарядами, действует на заряды; каждый заряд испытывает силу $\mathbf F= q\; \mathbf v\times \mathbf B $, где $\mathbf B$ создается ими самими.

Итак, это означает, что заряды движутся и создают магнитное поле, которое снова воздействует на заряды, создавшие это поле.

В стационарном состоянии заряды не подвержены влиянию собственного магнитного поля, тогда как, с другой стороны, в нестационарном состоянии магнитное поле, создаваемое этими движущимися зарядами, придает силу каждому заряду, что приводит к возникновению само- э.д.с.

Но почему так?

Поля являются независимыми объектами; они могут делиться импульсом и энергией с зарядами, как сказал Тимей.

На заряды действительно влияет их поле, когда они читаются. Но, насколько я читал, я не обнаружил, что при нестационарном состоянии тока излучаются заряды. Тем не менее на них влияет изменяющийся поток создаваемого ими магнитного поля. Это создает собственную ЭДС; что означает, что магнитное поле воздействует на те движущиеся заряды, которые создают поле.

Однако, почему на движущиеся заряды не действует их собственное магнитное поле, когда ток находится в установившемся состоянии, но в нестационарном состоянии на заряды действует сила магнитного поля, которое они создают?

Если заряды действительно подвержены влиянию создаваемого ими магнитного поля, есть ли способ математически доказать, что во время самоиндукции движущиеся заряды принуждаются создаваемым ими магнитным полем?

Я совсем запутался; я что-то пропустил здесь? Пожалуйста помоги.

• магнитные поля
• электромагнитные индукционные

$\endgroup$

12

$\begingroup$ 93\vec r’$$ где $t_r$ на самом деле является функцией $\vec r’$, а именно $t_r=t-\frac{|\vec r-\vec r’|}{c}.$

Они сводятся к Кулону и Био- Савара только тогда, когда эти производные по времени точно равны нулю, что является статикой. Таким образом, Ефименко является примером собственных временных законов для электромагнитного поля. Обратите внимание, что и электрическая, и магнитная части электромагнитного поля имеют части, которые зависят от изменения тока во времени. Закон Фарадея связывает их вместе.

И следующий факт тоже ключевой: ЭДС вокруг неподвижного провода составляет 100% за счет электрического поля. И если у вас есть вселенная с нейтральными объектами повсюду, то Ефименко предсказывает, что электрическое поле исключительно и на 100% вызвано временными вариациями тока. И я действительно имею в виду причину, как в причине и следствии. Уравнения являются причинно-следственными, поскольку заряд (и изменение заряда) и ток (и изменение тока) относятся к прошлому ($t_r\leq t$), которые влияют на настоящее.

Итак, давайте посмотрим. Кулон и Био-Савар неверны, если не в статике. Самоиндукция неподвижного провода вызывается электрическими полями, создающими ненулевую ЭДС. Эти электрические поля вызваны изменяющимися во времени токами . И да, эти изменяющиеся во времени токи и вызывают (и да, я имею в виду причину) магнитные поля.

И когда люди говорят, что изменяющиеся электрические поля вызывают магнитные поля и наоборот, это не такая причинность, где одно вызывает другое, это просто равенство , так как они связывают две вещи, происходящие одновременно. Причинность связывает настоящее (следствия) с прошлым (причины). Цитировать Ефименко:

ни уравнения Максвелла, ни их решения не указывают на наличие причинной связи между электрическими и магнитными полями. Следовательно, мы должны заключить, что электромагнитное поле есть двойственная сущность, всегда имеющая электрическую и магнитную составляющие одновременно , создаваемые их общими источниками: переменными во времени электрическими зарядами и токами (выделено мной).

Теперь перейдем к полям self. Легко представить, что каждый заряд реагирует только на поля других зарядов. Но не следует слишком упрощать при рассмотрении лучевой реакции и других подобных осложнений.

На самом деле у вас есть заряды и поля. И вы должны указать оба. У каждого есть энергия, у каждого есть импульс, и они обмениваются друг с другом энергией и импульсом. Поля — это не просто математические выдумки для вычисления сил между частицами, это реальные вещи со своими степенями свободы, собственной энергией, импульсом и даже напряжением.

Тогда можно узнать энергию и импульс полей и зарядов и потом узнать как они взаимно обмениваются энергией и импульсом между собой.

Но, как все говорили, самосила может быть, только если заряды излучают.

Не все так говорят. Собственная сила имеет гораздо более общее значение, чем силы радиационной реакции. В наиболее распространенном случае гармонического движения частица получает столько же энергии, сколько теряет от индуктивных полей (поля Шотта, которые ослабевают быстрее, чем поля излучения, но сохраняют энергию) и только в среднем теряет энергию радиационным полям.

Многие люди изучают это. Стивен Лайл написал целую книгу только о равномерно ускоряющейся заряженной частице и целую книгу о внутренних силах. Герберт Шпон написал целую книгу о взаимно связанной динамике электромагнитных полей и зарядов. А Фриц Рорлих написал классическую книгу о классических заряженных частицах. И это всего лишь книги, по этой теме ежегодно публикуется, наверное, не менее десятка статей, по крайней мере, за последние сто лет.

Итак. Есть много собственных сил. Дебаты продолжаются и по сей день о том, вызывают ли собственные силы изменение сил, рывок (изменение ускорения) или само ускорение. Или это что-то совсем другое.

Имейте в виду, что в учебнике о проволоке классического размера обычно обсуждаются макроскопические поля, где вы усредняете достаточно большое количество атомов, чтобы поля, заряд и ток стали более гладкими полями, которые не прыгают из-за тепловых эффектов. или в зависимости от того, где вы находитесь в решетке твердого тела. И когда кого-то волнуют эти эффекты, они используют статистическую физику и/или квантовую физику. Не только чистый Максвелл.

$\endgroup$

28

$\begingroup$

Задумывались ли вы когда-нибудь сами, что магнитные дипольные моменты являются причиной любого магнитного поля? если они выровнены, они образуют внешнее поле. Выравнивание происходит за счет ускорения, потому что магнитный дипольный момент связан с собственным спином (на самом деле это вращение согласно реально проведенному эксперименту Эйнштейна и де Хааса). И что утверждение о движущихся зарядах является неправильным толкованием, заряды должны быть ускорены (как в катушке). Эксперимент с магнитным полем между двумя проводами проводился сначала при включении токов (разгон зарядов).

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Пусть сгусток зарядов движется с постоянной скоростью $\mathbf v\;.$ Поскольку заряды движутся, они будут создавать магнитное поле $\bf B$, так как именно ток создает магнитное поле.

Мы все знакомы с током в проводе, как показано на рисунке ниже, но движущиеся заряды на самом деле не «создают» магнитное поле. См. немного об этом у Ефименко: «…ни уравнения Максвелла, ни их решения не указывают на наличие причинно-следственной связи между электрическим и магнитным полями. Следовательно, мы должны заключить, что электромагнитное поле является двойственной сущностью, всегда имеющей электрическую и магнитную составляющие одновременно. ..»

Вы можете понять это, представив, что вы позитрон, и я сажаю вас перед пригвожденным электроном. Этот электрон имеет электромагнитное поле. У него нет электрического поля или магнитного поля, у него есть электромагнитное поле . Как и позитрон. Из-за этого, когда я отпускаю тебя, ты прямолинейно движешься к электрону. Затем, поскольку вы видите только линейное движение, вы думаете о радиальном электрическом поле согласно курсу Эндрю Даффи по физике:

Но что произойдет, если я брошу вас мимо электрона? Вы по-прежнему движетесь к нему, но вы также испытываете вращательное движение, которое вы приписываете магнитному полю электрона. Но заметьте, что вы создали магнитное поле электрона не только потому, что вы переехали. Все, что произошло, это то, что ваше относительное движение выявило вращательно-магнитный аспект электромагнитного взаимодействия.

Я всегда думал, что на заряд не может влиять его собственное поле, будь то электрическое или магнитное. 2} \;;$$, так как $d\mathbf l$ & $\hat{\ mathbf r}$ направлены в одном направлении, числитель равен нулю, а знаменатель $r$ равен нулю, что снова делает силу бесконечной. Это невозможно.

Согласен. Точечные частицы упрощают математику, но это всего лишь приближение, а упрощение математики не должно скрывать от людей твердые научные доказательства таких вещей, как дифракция электронов и эффект Эйнштейна-де-Гааза. Но это так.

Вывод: На заряды не могут влиять их собственное электрическое и магнитное поля.

Согласен.

Но тогда как может быть самоиндукция , если на движущиеся заряды не действуют их собственные магнитные поля?

Самоиндукция — это «индукция напряжения в проводе с током при изменении тока в самом проводе» . И этот ток меняется, потому что происходит какое-то взаимодействие с другими заряженными частицами. Как целая куча заряженных частиц в облике моей руки, щелкающей выключателем.

ЭДС самоиндукции, вызванная изменением потока магнитного поля, создаваемого зарядами, действует на заряды; каждый заряд испытывает силу $\mathbf F= q\; mathbf v\times \mathbf B $, где $\mathbf B$ создается ими самими. Итак, это означает, что заряды движутся и создают магнитное поле, которое снова действует на заряды, создавшие это поле.

Просто упростите этот ток до одного электрона, а затем представьте, что он не движется, а вместо этого двигаетесь вы. Никто не создавал магнитное поле для электрона только потому, что они двигались. Потому что у него электромагнитное поле . А взаимодействия электромагнитного поля приводят к линейному и/или вращательному движению. Когда мы видим только первое, мы называем его электрическим полем, когда мы видим только второе, мы называем его магнитным полем, но рассматриваемые поля — это электромагнитные поля. И самый простой пример взаимодействия электромагнитного поля связан с позитронием.