如何理解「電場和磁場是同一事物的不同表現。」?

時間 2021-06-03 20:55:31

1樓:GingerRomeo Lee

不知題主是否想過這樣乙個問題:我們說運動的電荷會產生磁場,但運動不是相對的嗎?如果我與運動的電荷以相同的速度運動的話,那麼在我看來,該電荷產生的磁場是否存在

如何解釋/調和這個問題的矛盾

a 圖是導線外面有乙個運動的負電荷。由於導線內的電流產生環形磁場,環形磁場作用到外邊的運動電荷上使運動電荷偏轉。

但看 b 圖。如果我們站在乙個沿負電荷一起運動的參考係上去看。這個負電荷就是靜止的了。靜止的電荷無法受到磁場的洛倫茲力。那麼要如何解釋粒子的偏轉呢?

答案是,當我們從乙個參考係換到另乙個參考係時,根據狹義相對論,相對運動方向的長度會縮短為

由於導線中傳導電流的電子與組成晶格的金屬原子相對參考係的相對速度不同。使得它們的尺縮效應也不同。於是它們分別尺縮之後導線的正負電荷就不能剛好抵消了。

這樣在b圖的參考係下,導線上帶有乙個由於相對論效應產生的等效電場。計算可以發現這個電場對外邊電荷的作用力與a圖的洛倫茲力一模一樣。

此即電場和磁場的相對性。磁場就是電場的相對論修正!!!

2樓:

個人不同意這是同一事物的不同表現這句話,電與磁是兩種不同的事物,只是電在導體中傳播時產生了磁,或是導體在運動切割磁線時產生了電,能說成磁在導體傳播變成了電麼?就像火產生了熱,能說成熱就是火麼?不科學麼。

3樓:江鵬

電場跟磁場本質是一樣的,都屬於電磁場。變化的電場可以產生磁場,變化的磁場也可以產生電場。他們之間可以相互轉化,故電場和磁場是同一事物的不同表現。

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