运动磁场_运动磁场产生电场
信息来源:互联网 发布时间:2025-01-17
运动的电荷会产生磁场,但运动是相对的,当我与电荷以相同的速度运动时,磁场还会存在吗?根据相对论,电场和磁场统一为电磁场,二者构成了一个二阶张量,换言之,电磁场可以分解为电场部分和磁场部分,但是电场和磁场不再具有绝对性,没有明显的分界线,需要
我曾确信,在磁场中运动的电荷所受的力也是一种电场力,正是这种确信促使我去研究了狭义相对论。——爱因斯坦运动的电荷会产生磁场,但运动是相对的,当我与电荷以相同的速度运动时,磁场还会存在吗?

粒子轨迹答案是不存在,因为磁场的本质是电场的相对论效应众所周知,相对论效应一般发生在高速或大质量的情况下,例如速度接近光速引发的钟慢效应,巨大质量引起的时空弯曲等等然而磁场却是一种宏观可见的低速相对论效应。
磁场为什么是电场的相对论效应?根据相对论,电场和磁场统一为电磁场,二者构成了一个二阶张量,换言之,电磁场可以分解为电场部分和磁场部分,但是电场和磁场不再具有绝对性,没有明显的分界线,需要根据观测者所在的。
参考系来决定,在某一参考系中观测者所观测到的是纯电场力,在另一参考系中观测者可能会观测为电场力与磁场力的合力。

相对论效应简略证明如下:假设一个相对静止的参考系S,以速度v相对运动的参考系S在参考系S的竖直方向上经过两个电子(电荷量q),运动速度同参考系S一样为v,方向都沿x轴的正方向在参考系S中,由于尺缩效应,电场线会更密集,在参考系S中的场强为:。
E=E/γ其中γ是洛伦兹因子:

在参考系S中的电子相对静止,电子受力为:

根据狭义相对论的钟慢效应等,可得出力的变换公式,将F变换回S系中:


可见F的大小出现了与速度有关的项,假设表征磁场强度B的公式为:

那么这一项就转变为了磁场中洛伦兹力公式:


电磁场脑洞延伸:磁场并不存在,所以没有磁单极子?任何磁铁都存在南极和北极,那么只有南极或北极的物质存在吗?专业的说,存在像电荷一样的磁荷么。

磁铁根据上述理论,磁场是电场的一种相对论效应,这意味着,真正意义上的磁场并不单独存在,磁场就是另一种形式的电场(这正是磁场比电场小得多的原因),所以也就不可能存在磁单极子然而1931年,狄拉克证明了一个非连续的电荷能够自然地从量子力学里产生出来,前提是假设磁单极子的存在,这样电荷就只能取某一单位的整数倍,这就是狄拉克量子化条件。

因此磁单极子是否存在,仍然是科学界的纷争。假设它不存在,可以简化理论,肯定当前的理论,但是谁又可以肯定当前的理论没有错误呢?假设它存在,则可以解决新的问题,带来新的可能性。所以你希望磁单极子存在吗?
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